Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

दोहरी टास्क स्क्रीन के संशोधित और न्यूरोइमेजिंग-संगत संस्करण

Published: October 5, 2020 doi: 10.3791/61678
Automatic Translation
*1, *1, 2, 3, 3, 1,2
1Molecular Cellular and Integrative Neuroscience Program, Colorado State University, 2Dept. of Occupational Therapy, Colorado State University, 3Dept. of Health and Exercise Science, Colorado State University
* These authors contributed equally

Summary

हमने मूल दोहरी टास्क स्क्रीन (डीटीएस) को एक पोर्टेबल, कम लागत वाले उपाय के रूप में विकसित किया है जो खेल-प्रेरित हल्के दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के साथ एथलीटों का मूल्यांकन कर सकता है। हमने भविष्य के नैदानिक उपयोग के लिए मूल डीटीएस को संशोधित किया और एकल और दोहरे कार्य प्रदर्शन के तंत्रिका आधार को मापने के लिए डीटीएस का एक न्यूरोइमेजिंग-संगत संस्करण विकसित किया।

Abstract

दोहरी कार्य प्रतिमान एक साथ मोटर और संज्ञानात्मक क्षमताओं का आकलन है, और वे हाल ही में हल्के दर्दनाक मस्तिष्क की चोट (mTBI) के साथ एथलीटों में सूक्ष्म, अवशिष्ट हानि का पता लगा सकते हैं । हालांकि, पिछले दोहरे कार्य प्रतिमान पूरी तरह से कम चरम कौशल पर ध्यान केंद्रित किया है और बोझिल, महंगी प्रयोगशाला उपकरणों पर भरोसा किया है-इस प्रकार रोजमर्रा की mTBI मूल्यांकन के लिए अपनी व्यावहारिकता सीमित । इसके बाद, हमने दोहरी टास्क स्क्रीन (डीटीएस) विकसित की है, जिसमें प्रशासन और स्कोर करने में 10 मिनट लगते हैं, कम लागत वाले पोर्टेबल उपकरणों का उपयोग करते हैं, और इसमें कम चरम (एलई) और ऊपरी छोर (यूई) उपकार शामिल हैं। इस पांडुलिपि का उद्देश्य दोहरा था। सबसे पहले, हम संशोधित डीटीएस के लिए प्रशासन प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं, जिसे हमने मूल डीटीएस की सीमाओं को संबोधित करने के लिए संशोधित किया है। विशेष रूप से, संशोधन में अधिक विस्तृत चाल डेटा प्राप्त करने के लिए स्मार्ट उपकरणों के अतिरिक्त और दोहरी कार्य शर्तों के तहत बाधित संज्ञानात्मक प्रदर्शन के लिए परीक्षण करने के लिए एकल संज्ञानात्मक स्थितियों को शामिल करना शामिल था । महत्वपूर्ण बात, संशोधित डीटीएस भविष्य के नैदानिक उपयोग के लिए एक उपाय है, और हम तीन पुरुष एथलीटों से प्रतिनिधि परिणाम प्रस्तुत करने के लिए नैदानिक डेटा है कि उपाय से प्राप्त किया जा सकता है के प्रकार वर्णन । महत्वपूर्ण बात यह है कि हमें अभी तक एमटीबीआई के साथ एथलीटों में संशोधित डीटीएस की संवेदनशीलता और विशिष्टता का मूल्यांकन करना है, जो कि अगली शोध पहल है । इस पांडुलिपि का दूसरा उद्देश्य डीटीएस के न्यूरोइमेजिंग-संगत संस्करण का वर्णन करना है। हमने इस संस्करण को विकसित किया ताकि हम एमटीबीआई से जुड़े व्यवहार घाटे की बेहतर अनुभवजन्य समझ के लिए एकल और दोहरे कार्य प्रदर्शन के तंत्रिका आधार का मूल्यांकन कर सकें। इस प्रकार, यह पांडुलिपि डीटीएस के दौरान एक साथ कार्यात्मक निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफएनआईआरएस) माप को सक्षम करने के लिए हमारे द्वारा उठाए गए कदमों का भी वर्णन करती है, साथ ही हमने FNIRS डेटा के प्रथम स्तर के प्रसंस्करण को कैसे प्राप्त किया और पूरा किया।

Introduction

हर साल, दुनिया भर में ४२,०,० लोगों को हल्के दर्दनाक मस्तिष्क चोटों (mTBIs)1बनाए रखने । यद्यपि एक बार सौम्य माना जाता है, नए शोध से पता चलता है कि एमटीबीआईएस, विशेष रूप से एमटीबीआईएस दोहराएं, शारीरिक, संज्ञानात्मक और नींद में गड़बड़ी2,3,4जैसे स्थायी नकारात्मक परिणाम प्राप्त करसकतेहैं। इसके बाद, शोधकर्ता और चिकित्सक एमटीबीआई को समझने और संबोधित करने के लिए मूल्यांकन और उपचार विधियों की मांग कर रहे हैं।

आज तक, MTBI मूल्यांकन के लिए सबसे अच्छा अभ्यास स्वयं की रिपोर्ट लक्षण और न्यूरोकॉग्निटिव और मोटर समारोह5के उद्देश्य माप भी शामिल है । हालांकि, प्रतिस्पर्धी मंडल स्तर के एथलीटों की तरह कुछ व्यक्तियों, mTBI से संबंधित लक्षण 6 कम रिपोर्ट करने के लिए जानाजाताहै, लक्षण रिपोर्ट की उपयोगिता सीमित । उद्देश्य न्यूरोकॉग्निटिव और मोटर फ़ंक्शन उपायों की भी सीमाएं हैं, जिनमें खराब परीक्षण-पुनर्परीक्षण विश्वसनीयता, बेसलाइन परीक्षण पर निर्भरता, या उच्च प्रदर्शन करने वाले एथलीटों के लिए अपर्याप्त कठिनाई7,8,9शामिल हैं। हालांकि, दोहरे कार्य प्रतिमान - जो एक साथ मोटर और संज्ञानात्मक क्षमताओं का आकलन करते हैं - सूक्ष्म, अवशिष्ट हानि का पता लगा सकते हैं और उच्च प्रदर्शन करने वाले एथलीटों10, 11, 12,13,14के मूल्यांकन के लिए विशेष रूप से उपयोगी होसकतेहैं।

दोहरे कार्य प्रतिमान का उपयोग कर पिछले अनुसंधान अक्सर इस तरह के गति पर कब्जा प्रणाली14के रूप में बोझिल, महंगी प्रयोगशाला उपकरण, शामिल किया है, उच्च प्रदर्शन एथलीटों का मूल्यांकन करने के लिए । हालांकि ये प्रणालियां सूक्ष्म मोटर हानि को सटीक रूप से माप सकती हैं, लेकिन वे उच्च उपकरण लागत, सीमित पोर्टेबिलिटी और लंबे प्रशासन समय (यानी प्रति व्यक्ति 45 मिनट) के कारण रोजमर्रा के एमटीबीआई मूल्यांकन में उपयोग ≥ के लिए अव्यावहारिक हैं। इसके अलावा, पिछले कई दोहरे कार्य प्रतिमान अध्ययन पूरी तरह से निचले शरीर या निचले छोर कौशल, जैसे संतुलनया चाल11,12, 13,14पर केंद्रित थे। यकीनन, ऊपरी छोर समारोह और हाथ से आंख समन्वय भी कई खेलों में उच्च प्रदर्शन करने वाले एथलीटों के लिए महत्वपूर्ण है । इस प्रकार, हमने दोहरी टास्क स्क्रीन (डीटीएस) विकसित की है, जो एक संक्षिप्त उपाय है जिसे पोर्टेबल, कम लागत वाले उपकरणों के साथ और 10 मिनट में प्रशासित और रन बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस मूल डीटीएस में कम चरम (एलई) और ऊपरी छोर (यूई) उपटास्क शामिल थे, जिसने एकल मोटर और दोहरी कार्य शर्तों15के तहत चाल गति (स्टॉपवॉच का उपयोग करके) और हाथ से आंख समन्वय का मूल्यांकन किया।

पहले व्यवहार्यता अध्ययन में 32 स्वस्थ, महिला किशोर प्रतिभागियों ने मूल डीटीएस पूरा किया। इस अध्ययन को स्थापित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था कि डीटीएस दोहरी कार्य मोटर लागत प्रकाश में लाना सकता है, के रूप में दोहरी कार्य बनाम एकल मोटर शर्तों के दौरान कम मोटर प्रदर्शन से संकेत मिलता है । हमने यह भी स्थापित करने की मांग की कि डीटीएस को प्रशासित किया जा सकता है और 10 मिनट से भी कम समय में रन बनाए जा सकते हैं । हमने पाया कि सभी प्रतिभागियों को कम से एक उपकार्य पर गरीब दोहरी कार्य मोटर प्रदर्शन किया था । इसके अतिरिक्त, हम डीटीएस को औसतन 5.63 मिनट में प्रशासित करने में सक्षम थे और 2-3 मिनट15में परीक्षण स्कोर करते थे।

हालांकि पहला व्यवहार्यता अध्ययन सफल रहा, लेकिन कुछ सीमाएं उजागर हुईं। सबसे विशेष रूप से, चाल गति को स्टॉपवॉच के साथ मापा गया था, जो प्राकृतिक मानवीय त्रुटि से ग्रस्त हैं। इसलिए, संशोधित डीटीएस में हमने प्रत्येक टखने पर बिल्ट-इन एक्सेलेरोमीटर(सामग्री की तालिका) केसाथ स्मार्ट उपकरणों का उपयोग किया। इसके अलावा पोर्टेबल, कम लागत वाले उपकरणों के उपयोग को बनाए रखा, जबकि अभी भी चाल गति, कदम की कुल संख्या, औसत कदम लंबाई, औसत कदम अवधि, और कदम अवधि परिवर्तनशीलता के परिष्कृत उपाय प्रदान करते हैं । मूल डीटीएस की एक और सीमा एकल संज्ञानात्मक स्थितियों की अनुपस्थिति थी, जिसने दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागतों के मूल्यांकन को रोका था। दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत को दोहरे कार्य बनाम एकल संज्ञानात्मक स्थिति के दौरान खराब संज्ञानात्मक प्रदर्शन के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसके बाद, एलई और यूई सबटास्क दोनों के लिए, हमने एक संज्ञानात्मक स्थिति (प्रोटोकॉल में वर्णित) जोड़ा।

भविष्य के नैदानिक उपयोग के लिए एक उपाय विकसित करने के अलावा, टीम के दीर्घकालिक लक्ष्यों में से एक स्वस्थ एथलीटों में एकल और दोहरे कार्य प्रदर्शन के तंत्रिका आधार का मूल्यांकन करना और खेल-प्रेरित mTBI के साथ एथलीटों के लिए उन निष्कर्षों के विपरीत है । इस प्रकार, हमने डीटीएस का एक न्यूरोइमेजिंग-संगत संस्करण बनाया है। हम यह निर्धारित करना चाहते हैं कि डीटीएस को एक साथ कार्यात्मक निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफएनआईआर) माप के साथ उपयोग के लिए सफलतापूर्वक संशोधित किया जा सकता है, और हम विशेष रूप से गति कलाकृतियों के प्रभाव को कम करके सकल-मोटर आंदोलन को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किए गए मोबाइल एफएनआईआरएस डिवाइस का उपयोग कर रहे हैं। इसके अलावा, इस डिवाइस में हमारे ज्ञान के लिए, मोबाइल उपकरणों के लिए सिर कवरेज की सबसे बड़ी राशि है जो वर्तमान में अनुसंधान उद्देश्यों(सामग्री की तालिका) केलिए उपलब्ध हैं।

संक्षेप में, अध्ययन प्रोटोकॉल निम्नलिखित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है:

  1. संशोधित दोहरी टास्क स्क्रीन (डीटीएस) के लिए प्रशासन प्रोटोकॉल का वर्णन करें, जो एक ऐसा उपाय है जिसे हमने मूल डीटीएस15 की सीमाओं को संबोधित करने के लिए बदल दिया है और भविष्य के नैदानिक उपयोग के लिए एक उपाय है।
  2. न्यूरोइमेजिंग-संगत ड्यूल टास्क स्क्रीन (डीटीएस) के लिए अनुसंधान प्रोटोकॉल का वर्णन करें, जिसे हमने एकल और दोहरे कार्य प्रदर्शन के तंत्रिका आधार का मूल्यांकन करने के लिए डिज़ाइन किया है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

सभी अध्ययन प्रक्रियाओं को कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी में संस्थागत समीक्षा बोर्ड (आईआरबी) द्वारा अनुमोदित किया गया था, और सभी वयस्क प्रतिभागियों ने किसी भी अध्ययन प्रक्रियाओं को पूरा करने से पहले लिखित सूचित सहमति प्रदान की थी। लिखित सूचित सहमति 18 से कम आयु के प्रतिभागियों के माता-पिता द्वारा प्रदान की गई थी, और नाबालिग प्रतिभागियों ने किसी भी अध्ययन प्रक्रियाओं को पूरा करने से पहले लिखित सहमति भी प्रदान की थी ।

1. संशोधित दोहरी टास्क स्क्रीन (डीटीएस)

  1. लोअर एक्सट्रीमिटी (एलई) सबटास्क
    1. सिंगल मोटर कंडीशन शुरू करें।
      1. एक 18 मीटर के रास्ते के साथ ठीक 4.5 मीटर के अलावा एक क्षैतिज स्थिति में तीन योग ब्लॉक रखें।
      2. एड़ी हमलों का पता लगाने और चाल विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए प्रत्येक टखने में स्मार्ट उपकरणों को मजबूती से संलग्न करें।
      3. एक तिपाई पर एक कैमकॉर्डर के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करें।
      4. प्रतिभागियों को बाधाओं पर कदम रखते समय जितनी जल्दी हो सके चलने के लिए निर्देश दें। स्मार्टफोन पर डेटा संग्रह शुरू करें और बाएं और दाएं पैरों से दो अलग-अलग डेटा स्ट्रीम के बाद के समय संरेखण के लिए उपकरणों को एक साथ तेजी से टैप करें।
      5. हाथ से संचालित स्टॉपवॉच के साथ समय-समय को पूरा करने के लिए मापें।
      6. वीडियो रिकॉर्डिंग बंद करो।
    2. एकल संज्ञानात्मक स्थिति शुरू करें।
      1. प्रतिभागी को इस स्थिति के लिए अपना आवंटित समय बताएं, अपनी एकल मोटर स्थिति (एक पूर्ण सेकंड तक गोलाई) से समय-से-पूरा उपयोग करें।
      2. एक तिपाई पर एक कैमकॉर्डर के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करें।
      3. प्रतिभागियों को निर्देश के रूप में कई शब्दों के रूप में वे कर सकते है कि एक विशेष पत्र (ए या एफ) के साथ शुरू राज्य के लिए ।
        नोट: पत्र प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरी कार्य स्थितियों के बीच काउंटर संतुलित कर रहे हैं । संख्या प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरी कार्य स्थितियों के बीच काउंटर संतुलित कर रहे हैं ।
      4. वीडियो रिकॉर्डिंग बंद करो।
    3. दोहरी कार्य स्थिति शुरू करें।
      1. एक तिपाई पर एक कैमकॉर्डर के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करें।
      2. प्रतिभागियों को निर्देश दें कि वे एक विशेष पत्र (ए या एफ) से शुरू होने वाले कई शब्दों के रूप में बताते हुए बाधाओं पर कदम रखते हुए जितनी जल्दी हो सके चलना करें। स्थिति शुरू करने के लिए तेजी से दोनों एक्सेलेरोमीटर टैप करें।
      3. हाथ से संचालित स्टॉपवॉच के साथ समय-समय को पूरा करने के लिए मापें।
      4. वीडियो रिकॉर्डिंग बंद करो।
  2. ऊपरी छोर (यूई) उपकार्य
    1. सिंगल मोटर कंडीशन शुरू करें।
      1. एक दीवार से 1.5 मीटर दूर की दूरी को मापें, मास्किंग टेप के साथ चिह्नित करें, और प्रतिभागी को टेप के पीछे खड़े होने का निर्देश दें।
      2. प्रतिभागी के बगल में टेनिस गेंदों की एक टोकरी रखें।
      3. एक तिपाई पर एक कैमकॉर्डर के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करें।
      4. प्रतिभागी को 30 एस के लिए बारी-बारी से हाथों से वॉल टॉस पूरा करने का निर्देश दें । प्रतिभागी को बताएं कि यदि वह एक गेंद को पकड़ने में विफल रहता है, तो टेनिस गेंदों की टोकरी से एक नई गेंद प्राप्त करने के लिए। स्टॉपवॉच के साथ बीता समय को मापना।
      5. वीडियो रिकॉर्डिंग बंद करो।
    2. एकल संज्ञानात्मक स्थिति शुरू करें।
      1. एक तिपाई पर एक कैमकॉर्डर के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करें।
      2. प्रतिभागी को बताएं कि उसे 30 सेकंड के लिए दिए गए नंबर (100 या 150) से 7 से क्रमिक रूप से घटाना होगा। स्टॉपवॉच के साथ बीता समय को मापना।
      3. वीडियो रिकॉर्डिंग बंद करो।
        नोट: पत्र प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरी कार्य स्थितियों के बीच काउंटर संतुलित कर रहे हैं । संख्या प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरी कार्य स्थितियों के बीच काउंटर संतुलित कर रहे हैं ।
    3. दोहरी कार्य स्थिति शुरू करें।
      1. प्रतिभागी को एक दीवार से 1.5 मीटर दूर खड़े होने के लिए कहें।
      2. प्रतिभागी के बगल में टेनिस गेंदों की एक टोकरी रखें।
      3. एक तिपाई पर एक कैमकॉर्डर के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करें।
      4. प्रतिभागी को 30 सेकंड के लिए बारी हाथों से एक दीवार टॉस पूरा करने के लिए निर्देश दें । प्रतिभागी को सूचित करें कि, गेंदों को फेंकते और पकड़ने के दौरान, उसे 30 सेकंड के लिए दिए गए नंबर (100 या 150) से 7 से क्रमिक रूप से घटाना करने के लिए कहा जाएगा। प्रतिभागी को बताएं कि यदि वह एक गेंद को पकड़ने में विफल रहता है, तो टेनिस गेंदों की टोकरी से एक नई गेंद प्राप्त करने के लिए। स्टॉपवॉच के साथ बीता समय को मापना।
      5. वीडियो रिकॉर्डिंग बंद करो।
        नोट: पत्र प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरी कार्य स्थितियों के बीच काउंटर संतुलित कर रहे हैं । संख्या प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरी कार्य स्थितियों के बीच काउंटर संतुलित कर रहे हैं ।

2. न्यूरोइमेजिंग-संगत दोहरी टास्क स्क्रीन (डीटीएस)

  1. डीटीएस की स्थापना
    1. 15 मीटर पैदल मार्ग की शुरुआत और अंत को चिह्नित करने के लिए योग ब्लॉक को ऊर्ध्वाधर स्थिति में रखें।
    2. 15 मीटर के रास्ते के साथ ठीक 5 मीटर के अलावा एक क्षैतिज स्थिति में दो योग ब्लॉक रखें।
    3. एक चिकनी दीवार की सतह से 1.5 मीटर दूर मास्किंग टेप के साथ माप और निशान।
    4. 15 मीटर पैदल मार्ग की शुरुआत में एक तिपाई की स्थापना की।
  2. प्रतिभागी के सिर पर fNIRS डिवाइस रखें।
    1. प्रतिभागी के सिर परिधि को मापें और पूर्व-रखा ऑप्टोड और शॉर्ट-चैनल डिटेक्टरों के साथ उचित आकार के fNIRS कैप(सामग्री की तालिका)का चयन करें।
    2. एक समर्पित अधिग्रहण लैपटॉप चालू करें और FNIRS डिवाइस के वाईफाई नेटवर्क से कनेक्ट करें।
    3. FNIRS अधिग्रहण सॉफ्टवेयर खोलें और fNIRS डिवाइस का चयन करें।
    4. प्रकाश तीव्रता को अनुकूलित करने और ऑप्टोड सिग्नल के स्तर की जांच करने के लिए अंशांकन करें। सिग्नल का स्तर स्वीकार्य या उत्कृष्ट होना चाहिए।
    5. कैप से ऑप्टोड को हटाकर और प्रतिभागी के बालों को बिदाई करके स्वीकार्य सिग्नल स्तर से कम के साथ सभी ऑप्टोड को ठीक करें ताकि प्रतिभागी के खोपड़ी में ऑप्टोड का सीधा संबंध सुनिश्चित किया जा सके।
  3. प्रतिभागी की एड़ियों पर एक्सेलेरोमीटर रखें।
    1. एड़ी हमलों का पता लगाने और चाल विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए प्रत्येक टखने में स्मार्ट उपकरणों को मजबूती से संलग्न करें।
  4. ले सबटास्क डेटा अधिग्रहण शुरू करें।
    1. प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर(सामग्री की तालिका) खोलें।
    2. ले सबटास्क फाइल का चयन करें।
    3. प्रतिभागी को 60 एस शांत विश्राम अवधि की तैयारी में एक कुर्सी पर बैठने के लिए कहें।
    4. FNIRS अधिग्रहण सॉफ्टवेयर पर लौटें और FNIRS डेटा एकत्र करना शुरू करने के लिए स्टार्ट बटन पर क्लिक करें। पॉप-अप विंडो में ID_LE, उम्र और सेक्स के विषय दर्ज करें और स्टार्टपर क्लिक करें।
    5. प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर पर लौटें, प्रतिभागी को सूचित करें कि शांत आराम शुरू होगा, और 60 एस बाकी अवधि शुरू करने के लिए अंतरिक्ष दबाएंगे।
    6. शेष अवधि के अंत में, पहचानें कि कौन से ले उपकार्यण स्थिति (एकल मोटर, एकल संज्ञानात्मक, या दोहरी कार्य) को 1परीक्षण के लिए चुना गया है। उस परीक्षण के लिए निर्देश के साथ भागीदार प्रदान करते हैं ।
      1. एकल मोटर निर्देश: 30 एस के लिए बाधाओं पर कदम रखते हुए, प्रतिभागी को जितनी जल्दी हो सके चलने के लिए निर्देश दें। प्रतिभागी को बताएं कि वह तब शुरू होगा जब प्राथमिक शोधकर्ता "स्टार्ट" कहते हैं। यह एक माध्यमिक शोधकर्ता एक्सेलेरोमीटर नल के तुरंत बाद हो जाएगा । प्रतिभागी को निर्देश दें कि जब प्राथमिक शोधकर्ता कहता है कि "बंद करो" तो उसे चलना बंद कर देना चाहिए। इसके अतिरिक्त, जब प्राथमिक शोधकर्ता कहते हैं, "बंद करो," प्रतिभागी अपने पैरों को एक साथ रखा जाना चाहिए और के रूप में अभी भी संभव के रूप में रहना चाहिए । इस समय, माध्यमिक शोधकर्ता एक्सेलेरोमीटर को दूसरी बार टैप करेंगे और फर्श पर एक मार्कर (चिपचिपा नोट) रखेंगे जहां प्रतिभागी रुका था।
      2. एकल संज्ञानात्मक निर्देश: प्रतिभागी को 15 मीटर पैदल मार्ग की शुरुआत में खड़े रहने का निर्देश देते हैं। खड़े होने के दौरान, उसे यथासंभव अधिक से अधिक शब्दों को बताने के लिए कहा जाएगा जो किसी विशेष पत्र से शुरू होते हैं ।
      3. दोहरे कार्य निर्देश: बाधाओं पर कदम रखते हुए और साथ ही किसी विशेष पत्र के साथ शुरुआत करते हुए जितनी जल्दी हो सके भागीदार को चलने का निर्देश दें। उसे सूचित करें कि उसके पास इस स्थिति के लिए 30 सेकंड भी होंगे। प्रतिभागी को बताएं कि वह तब शुरू होगा जब प्राथमिक शोधकर्ता "स्टार्ट" कहते हैं। यह एक माध्यमिक शोधकर्ता एक्सेलेरोमीटर नल के तुरंत बाद हो जाएगा । प्रतिभागी को निर्देश दें कि जब प्राथमिक शोधकर्ता कहता है कि "बंद करो" तो उसे चलना बंद कर देना चाहिए। इसके अतिरिक्त, जब प्राथमिक शोधकर्ता कहते हैं, "बंद करो," प्रतिभागी अपने पैरों को एक साथ रखा जाना चाहिए और के रूप में अभी भी संभव के रूप में रहना चाहिए । इस समय, माध्यमिक शोधकर्ता एक्सेलेरोमीटर को दूसरी बार टैप करेंगे और फर्श पर एक मार्कर (चिपचिपा नोट) रखेंगे जहां प्रतिभागी रुका था।
    7. एक तिपाई पर एक कैमकॉर्डर के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करें।
    8. 1 सेंट ट्रायल शुरू करने के लिए स्पेस बारदबाएं। प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर पर 30 s टाइमर की निगरानी करें; प्रतिभागी को तब रुकने के लिए कहें जब 30 एस बीत चुके हैं।
    9. 2 परीक्षण की पहचान करें और प्रतिभागी को निर्देश प्रदान करें। इस प्रक्रिया को तब तक दोहराएं जब तक कि प्रतिभागी ले उपकारक के 15 यादृच्छिक परीक्षण पूरा नहीं कर ले लें।
    10. वीडियो रिकॉर्डिंग बंद करो।
    11. प्रतिभागी को सूचित करें कि वह एक और 60 एस बैठे विश्राम अवधि को पूरा करेगा। एक बार प्रतिभागी को बैठाए जाने के बाद, बाकी अवधि शुरू करने के लिए प्रेस स्टार्ट करें।
    12. बाकी अवधि के बाद, प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर में ले उपकार्य फ़ाइल से बाहर निकलें। FNIRS डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर में डेटा अधिग्रहण बंद करो, लेकिन सॉफ्टवेयर से बाहर निकलें नहीं है।
      नोट: प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरी कार्य स्थितियों के बीच परीक्षणों और काउंटर-संतुलित के बीच पत्र यादृच्छिक (प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर द्वारा) हैं। पत्र कठिनाई के स्तर में समान हैं और इसमें शामिल हैं: डब्ल्यू, डी, एफ, टी, एस, एच, एम, ए, बी, और पी नंबर प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरे कार्य स्थितियों के बीच परीक्षणों और काउंटर-संतुलित के बीच यादृच्छिक (प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर द्वारा) हैं। संख्या में शामिल: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245, और 240।
  5. प्रतिभागी की एड़ियों से एक्सेलेरोमीटर निकालें। यूई उपकार्य के लिए नामित दालान में अनुभाग में जाएं।
  6. यूई सबटास्क डेटा अधिग्रहण शुरू करें।
    1. प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर खोलें।
    2. यूई सबटास्क फाइल का चयन करें।
    3. प्रतिभागी को 60 एस शांत विश्राम अवधि की तैयारी में एक कुर्सी पर बैठने के लिए कहें।
    4. FNIRS अधिग्रहण सॉफ्टवेयर पर लौटें और FNIRS डेटा एकत्र करना शुरू करने के लिए स्टार्ट बटन पर क्लिक करें। पॉप-अप विंडो में विषय ID_UE, उम्र और सेक्स दर्ज करें और स्टार्ट पर क्लिक करें।
    5. प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर पर लौटें, प्रतिभागी को सूचित करें कि शांत आराम की अवधि शुरू होने वाली है, और 60 एस बाकी अवधि शुरू करने के लिए अंतरिक्ष दबाएँ।
    6. शेष अवधि के अंत में, पहचानें कि 1परीक्षण के लिए कौन से यूई उपटास्क स्थिति (एकल मोटर, एकल संज्ञानात्मक, या दोहरी कार्य) का चयन किया गया है। उस परीक्षण के लिए प्रतिभागी को निर्देश प्रदान करें।
      1. एकल मोटर निर्देश: प्रतिभागी को एक दीवार से 1.5 मीटर दूर खड़े होने का निर्देश दें। प्रतिभागी के बगल में टेनिस गेंदों की एक टोकरी रखें। प्रतिभागी को 30 एस के लिए बारी-बारी से हाथों से वॉल टॉस पूरा करने का निर्देश दें । प्रतिभागी को बताएं कि यदि वह एक गेंद को पकड़ने में विफल रहता है, तो टेनिस गेंदों की टोकरी से एक नई गेंद प्राप्त करने के लिए।
      2. एकल संज्ञानात्मक निर्देश: प्रतिभागी को खड़े रहने का निर्देश दें प्रतिभागी को बताएं कि उसे 30 एस के लिए दिए गए नंबर से 7 से क्रमिक रूप से घटाना होगा ।
      3. दोहरी कार्य निर्देश: प्रतिभागी को 30 एस के लिए बारी-बारी से हाथों से दीवार-टॉस पूरा करने का निर्देश दें। प्रतिभागी को सूचित करें कि, गेंदों को फेंकते और पकड़ने के दौरान, उसे 30 एस के लिए दिए गए नंबर 2 से7 द्वारा क्रमिक रूप से घटाना करने के लिए कहा जाएगा। प्रतिभागी को बताएं कि यदि वह एक गेंद को पकड़ने में विफल रहता है, तो टेनिस गेंदों की टोकरी से एक नई गेंद प्राप्त करने के लिए।
    7. एक तिपाई पर एक कैमकॉर्डर के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करें।
    8. 1 सेंट ट्रायल शुरू करने के लिए स्पेस बारदबाएं। प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर पर 30 s टाइमर की निगरानी करें; प्रतिभागी को बताने के लिए बंद करो जब 30 एस बीत चुका है ।
    9. 2 परीक्षण की पहचान करें और प्रतिभागी को निर्देश प्रदान करें। इस प्रक्रिया को तब तक दोहराएं जब तक कि प्रतिभागी यूई उपकारक के 15 यादृच्छिक परीक्षण पूरा नहीं कर ले लेते।
    10. वीडियो रिकॉर्डिंग बंद करो।
    11. प्रतिभागी को सूचित करें कि वह एक और 60 एस बैठे विश्राम अवधि को पूरा करेगा। एक बार प्रतिभागी को बैठाए जाने के बाद, बाकी अवधि शुरू करने के लिए प्रेस स्टार्ट करें।
    12. बाकी अवधि के बाद, उत्तेजना प्रस्तुति सॉफ्टवेयर में यूई सबटास्क फ़ाइल से बाहर निकलें। FNIRS डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर में डेटा अधिग्रहण बंद करो, और फिर सॉफ्टवेयर से बाहर निकलें।
  7. प्रतिभागी के सिर से fNIRS टोपी निकालें।
    नोट: प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरी कार्य स्थितियों के बीच परीक्षणों और काउंटर-संतुलित के बीच पत्र यादृच्छिक (प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर द्वारा) हैं। पत्र कठिनाई के स्तर में समान हैं और इसमें शामिल हैं: डब्ल्यू, डी, एफ, टी, एस, एच, एम, ए, बी, और पी नंबर प्रतिभागियों के बीच और एकल और दोहरे कार्य स्थितियों के बीच परीक्षणों और काउंटर-संतुलित के बीच यादृच्छिक (प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर द्वारा) हैं। संख्या में शामिल: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245, और 240।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

प्रतिभागियों
प्रतिभागियों को स्थानीय हाई स्कूल टीमों और विश्वविद्यालय इंटरकॉलेजिएट और क्लब खेल टीमों से शब्द के मुंह और विज्ञापन यात्रियों का उपयोग कर भर्ती किया गया । प्रतिभागियों को 15-22 की उम्र के बीच होना चाहिए था और संगठित संपर्क खेलों में नियमित भागीदारी में शामिल होना चाहिए था । संपर्क खेल सभी खेल जहां नियमित खेलने के दौरान साथियों या विरोधियों के साथ शारीरिक संपर्क आवश्यक है शामिल थे । प्रतिभागियों को भी सामान्य या सही दृष्टि और सुनवाई, तंत्रिका विज्ञान या मनोरोग स्थितियों का कोई इतिहास है, और मध्यम या गंभीर दर्दनाक मस्तिष्क की चोट का कोई इतिहास था, स्वयं रिपोर्ट के अनुसार ।

हमने संशोधित डीटीएस से प्राप्त किए जा ± नैदानिक डेटा के प्रकार को समझाने के लिए तीन स्वस्थ पुरुष संपर्क-खेल एथलीट प्रतिभागियों (मीन आयु: 18.0 ± 2.65 वर्ष) के डेटा को शामिल किया। स्वस्थ, महिला संपर्क खेल एथलीटों से डेटा एक और प्रकाशन है कि कड़ाई से तरीकों केंद्रित नहीं है में शामिल किया जाएगा ।

संशोधित डीटीएस के लिए डेटा विश्लेषण
प्रतिनिधि परिणामों में शामिल प्रतिभागियों की कम संख्या को देखते हुए औपचारिक सांख्यिकीय विश्लेषण पूरे नहीं हुए । हालांकि, प्रत्येक प्रतिभागी के लिए, दोहरी कार्य स्थिति में प्रदर्शन की तुलना एकल मोटर और एकल संज्ञानात्मक स्थितियों में प्रदर्शन से की गई थी; दोनों उपकारों पर प्रदर्शन मैट्रिक्स के विवरण के लिए नीचे देखें।

ले उपकार्यक पर प्रदर्शन मैट्रिक्स
एकल मोटर स्थिति प्रदर्शन चाल गति (एम/एस), चरणों की कुल संख्या, औसत चरण लंबाई (एम), औसत चरण अवधि (एस), और चरण अवधि (एसडी) की परिवर्तनशीलता द्वारा निर्धारित किया गया था । इन आंकड़ों को स्मार्ट उपकरणों हम प्रतिभागियों की एड़ियों से चिपका पर निर्मित एक्सेलेरोमीटर के साथ प्राप्त किया गया । एकल संज्ञानात्मक स्थिति प्रदर्शन को पुनरावृत्ति के बिना उत्पादित शब्दों की कुल संख्या से मापा गया था, जो इस परीक्षण के लिए आवंटित समय की विभिन्न राशि के लिए शब्दों/एस के रूप में दर्शाया गया था । दो प्रशिक्षित अनुसंधान सहायकों एकल संज्ञानात्मक हालत का एक वीडियो टेप देखा और उत्पादित शब्दों की कुल संख्या पर एक आम सहमति तक पहुंचने के लिए आवश्यक थे । अंत में, दोहरी कार्य स्थिति प्रदर्शन चाल गति (एम/एस), चरणों की कुल संख्या, औसत चरण लंबाई (एम), औसत चरण अवधि (एस), और औसत चरण अवधि परिवर्तनशीलता (एसडी), और पुनरावृत्ति के बिना उत्पादित शब्दों की कुल संख्या, शब्दों के रूप में प्रतिनिधित्व द्वारा मापा गया था/ दो प्रशिक्षित अनुसंधान सहायकों ने दोहरी कार्य स्थिति का एक वीडियो टेप भी देखा और उत्पादित शब्दों की कुल संख्या पर आम सहमति तक पहुंचने की आवश्यकता थी ।

ले उपकार्योंक पर दोहरी कार्य लागत
प्रत्येक प्रतिभागी के लिए, एक दोहरी कार्य मोटर लागत एकल मोटर स्थिति की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति के दौरान चाल विशेषताओं में निम्नलिखित परिवर्तनों द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाएगा: धीमी चाल गति, कुल चरणों की एक बड़ी संख्या, एक छोटे औसत कदम लंबाई, एक लंबी औसत कदम अवधि, और एक बड़ा कदम अवधि परिवर्तनशीलता । हमने देखा कि सभी तीन पुरुष प्रतिभागियों ले Subtask पर एक दोहरी कार्य मोटर लागत थी । विशेष रूप से, हमने एकल स्थिति कार्यों की तुलना में दोहरी अवधि के दौरान धीमी चाल गति, लंबी औसत चरण अवधि और कदम अवधि में अधिक परिवर्तनशीलता देखी; चित्रा 1Aदेखें . इसके विपरीत, तीन प्रतिभागियों में से दो ने एकल मोटर और दोहरी कार्य स्थितियों के बीच कुल चरणों या औसत चरण की लंबाई की संख्या में कोई परिवर्तन नहीं दिखाया; चित्रा 1Aदेखें .

प्रत्येक प्रतिभागी के लिए, एक दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत एकल संज्ञानात्मक कार्य स्थिति में उत्पन्न शब्दों की संख्या की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति में उत्पन्न कम शब्दों द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाएगा । हमने तीन प्रतिभागियों में से दो में दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत देखी। विशेष रूप से, इन प्रतिभागियों ने एकल कार्य स्थिति की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति के दौरान कम शब्द उत्पन्न किए; चित्रा 1Bदेखें .

यूई सबटास्क पर प्रदर्शन मैट्रिक्स
एकल मोटर हालत प्रदर्शन सफल कैच की कुल संख्या से मापा गया था । दो प्रशिक्षित अनुसंधान सहायकों ने एकल मोटर स्थिति का एक वीडियो टेप देखा और सफल कैच की कुल संख्या पर आम सहमति तक पहुंचने की आवश्यकता थी । एकल संज्ञानात्मक स्थिति प्रदर्शन सही घटाव की कुल संख्या से मापा गया था। दो प्रशिक्षित अनुसंधान सहायकों ने एकल संज्ञानात्मक स्थिति का एक वीडियो टेप देखा और सही घटाव की कुल संख्या पर आम सहमति तक पहुंचने की आवश्यकता थी । घटाव त्रुटियों संचयी नहीं थे (यानी, "100, 92, 85..." एक त्रुटि और एक सही घटाव के रूप में दर्ज किया जाएगा। अंत में, दोहरी कार्य स्थिति प्रदर्शन सफल कैच की कुल संख्या और सही घटाव की कुल संख्या से मापा गया था । फिर, दो प्रशिक्षित अनुसंधान सहायकों एकल संज्ञानात्मक हालत का एक वीडियो टेप देखा और सफल कैच और सही घटाव की कुल संख्या पर एक आम सहमति तक पहुंचने के लिए आवश्यक थे ।

यूई उपकार्य पर दोहरी कार्य लागत
प्रत्येक प्रतिभागी के लिए, एक दोहरी कार्य मोटर लागत एकल मोटर हालत के दौरान किए गए सफल कैच की संख्या की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति के दौरान कम सफल कैच द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाएगा । हमने पाया कि सभी तीन पुरुष प्रतिभागियों को दोहरी कार्य मोटर लागत थी । विशेष रूप से, एकल मोटर स्थिति की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति के दौरान उनके पास कम सफल कैच थे; देखें फिगर 2ए.

एक दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत का प्रतिनिधित्व कम सही घटाव द्वारा किया जाएगा दोहरी कार्य स्थिति एकल कार्य स्थिति के दौरान किए गए सही घटाव की संख्या की तुलना में । हमने तीन प्रतिभागियों में से दो में दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत देखी। विशेष रूप से, एकल कार्य स्थिति की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति के दौरान उनके पास कम सही घटाव थे; चित्रा 2Bदेखें .

न्यूरोइमेजिंग-संगत डीटीएस के लिए डेटा विश्लेषण
fNIRS डिवाइस स्पेसिफिकेशन
हमने एक मोबाइल फंक्शनल नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफएनआईआरएस) सिस्टम(सामग्री की तालिका) काउपयोग किया। इस प्रणाली में ३२ कुल ऑप्टोड, 16 एलईडी स्रोत और 16 डिटेक्टर और एक वायरलेस अधिग्रहण उपकरण है जो प्रतिभागी अपनी पीठ पर पहनते हैं । यह डिवाइस विशिष्ट रूप से सकल मोटर आंदोलन को समायोजित करने के लिए सुसज्जित है, और मोबाइल प्रणाली के लिए सिर कवरेज की सबसे बड़ी राशि (हमारे ज्ञान के लिए) है। एफएनआईआरएस का उपयोग करके हमने न्यूरोइमेजिंग-संगत डीटीएस के दौरान ऑक्सीजनयुक्त हीमोग्लोबिन (एचबीओ) के सूचकांकों का उपयोग करके हीमोडायनामिक प्रतिक्रिया के माध्यम से मस्तिष्क गतिविधि का मूल्यांकन किया।

fNIRS प्रमुख जांच
हेड प्रोब में 30 ऑप्टोड्स (15 एलईडी स्रोत और 15 डिटेक्टर) शामिल थे, जिन्हें बिल्ट-इन ऑप्टोड होल्डर्स के साथ एक fNIRS कैप का इस्तेमाल करते हुए प्रतिभागी के सिर पर रखा गया था । हमने एचबीओ को बाएं और दाएं मोटर कॉर्टेक्स और दाएं-पार्श्व फ्रंटोक्रिटल नेटवर्क16,राइट पीएफसी और पीपीसी के दो प्राथमिक क्षेत्रों में एलईडी स्रोतों और डिटेक्टरों को रखकर मापा, जिसे हमने 10-20 सिस्टम17के साथ पहचाना है; देखें फिगर 3. एलईडी स्रोत सतही कॉर्टिकल क्षेत्रों में निकट-अवरक्त प्रकाश चमकते हैं, और डिटेक्टर अपवर्तित प्रकाश को कैप्चर करते हैं, जिससे हमें प्रत्येक चैनल, या स्रोत और डिटेक्टर के चौराहे पर एचबीओ मूल्यों की गणना करने की अनुमति मिलती है। इसके अतिरिक्त, हम आठ छोटे जुदाई डिटेक्टरों, जो खोपड़ी परफ्यूजन, एक उपद्रव चर है कि कच्चे fNIRS डेटा18, 19से बाहर पीछे हट जाएगा उपाय शामिल हैं ।

FNIRS अधिग्रहण के लिए ब्लॉक डिजाइन
ले और यूई सबटास्क दोनों को ब्लॉक डिजाइन में बदल दिया गया था। दोनों उपकार शुरू हुए और बेसलाइन हीमोडायनामिक गतिविधि प्राप्त करने के लिए 60 एस बैठे आराम अवधि के साथ समाप्त हुए। बाकी के बाद 15 यादृच्छिक ब्लॉक (5 एकल मोटर स्थिति ब्लॉक, 5 एकल संज्ञानात्मक स्थिति ब्लॉक, और 5 दोहरी कार्य स्थिति ब्लॉक) थे जो अवधि में 30 एस थे, प्रत्येक उपकार्य के लिए कुल डेटा संग्रह के कुल 7.5 मिनट थे। 15 कंडीशन ब्लॉक में से प्रत्येक के बीच, प्रतिभागियों की हीमोडायनामिक प्रतिक्रिया को बेसलाइन पर लौटने की अनुमति देने के लिए लगभग 6-8 एस का एक चर आराम अंतराल था; देखें फिगर 4.

FNIRS डेटा रिडक्शन और फर्स्ट-लेवल (सिंगल सब्जेक्ट) एनालिसिस: रॉ फनियर्स डेटा को मालिकाना प्रोग्रामिंग लैंग्वेज और न्यूमेरिकल कंप्यूटिंग एनवायरमेंट(मैटेरियल्स की टेबल)में अपलोड किया जाता है । छोटे सेपरेशन डिटेक्टरों के साथ बनाए गए चैनलों को बाद में प्रतिगमन के लिए लेबल किया जाता है। डिफ़ॉल्ट उत्तेजनाओं मूल्यों, जो उत्तेजना प्रस्तुति सॉफ्टवेयर द्वारा उत्पन्न किए गए थे, डीटीएस ब्लॉक (जैसे, एकल मोटर, एकल संज्ञानात्मक, दोहरी मोटर) की पहचान करने के लिए नाम दिया जाता है। इसके बाद, प्रोत्साहन अवधि के पैरामीटर सभी डीटीएस ब्लॉकों के लिए 30 सेकंड और बाकी अवधि के लिए 60 एस के लिए सेट किए गए हैं। बुनियादी प्रसंस्करण तब एक गैर-मालिकाना टूलबॉक्स से चरणों का उपयोग करके पूरा किया जाता है जो संख्यात्मक कंप्यूटिंग वातावरण के साथ संगत है। इन चरणों में ऑप्टिकल घनत्व की गणना करना और फिर छोटे सेपरेशन चैनलों20से दिए गए ऑप्टिकल घनत्व मूल्यों की पुनर्गणना करना शामिल है । इसके बाद, ऑप्टिकल घनत्व को संशोधित बीयर लैम्बर्ट लॉ21का उपयोग करके हीमोग्लोबिन मूल्यों (डिऑक्सीजेनेटेड हीमोग्लोबिन, ऑक्सीजनयुक्त हीमोग्लोबिन और कुल हीमोग्लोबिन) में परिवर्तित किया जाता है। रूपांतरण के बाद, एक ऑटोर्रेसिव मॉडल एल्गोरिदम चलाया जाता है, जिसमें लघु पृथक्करण चैनल डेटा का प्रतिगमन शामिल है। ऑटोर्रेसिव एल्गोरिदम के लिए पैरामीटर एक कैनॉनिकल मॉडल22का पालन करने के लिए तैयार हैं। अंत में, व्यक्तिगत डेटा को स्थिति विरोधाभासों (जैसे दोहरी बनाम सिंगल) का उपयोग करके कल्पना की जा सकती है; देखें फिगर 5.

Figure 1
चित्रा 1: एकल बनाम दोहरी कार्य शर्तों के दौरान LE Subtask प्रदर्शन । (क)सभी तीन प्रतिभागियों की धीमी चाल गति, लंबी औसत चरण अवधि, और एकल कार्य स्थिति की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति के दौरान कदम अवधि में अधिक परिवर्तनशीलता थी, जो यूई उपकार्यकाल पर दोहरी कार्य मोटर लागत का प्रतिनिधित्व करती है । तीन प्रतिभागियों में से दो कुल चरणों या दोहरी और एकल कार्य शर्तों के बीच औसत कदम लंबाई की संख्या में कोई परिवर्तन नहीं दिखाया । (ख)तीन प्रतिभागियों में से दो ने एकल कार्य स्थिति की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति के दौरान कम शब्द उत्पन्न किए, जो ले उपकारक पर दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत का प्रतिनिधित्व करता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2: एकल बनाम दोहरी कार्य शर्तों के दौरान UE Subtask प्रदर्शन। (क)सभी तीन प्रतिभागियों को एकल कार्य स्थिति की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति के दौरान कम सफल कैच थे, जो यूई उपकारक पर दोहरी कार्य मोटर लागत का प्रतिनिधित्व करता है । (ख)तीन प्रतिभागियों में से दो एकल कार्य स्थिति की तुलना में दोहरी कार्य स्थिति के दौरान कम सही घटाव था, जो UE उपकार्यकाल पर एक दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत का प्रतिनिधित्व करता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3: FNIRS सिर जांच । FNIRS हेड प्रोब में 15 एलईडी स्रोत (लाल घेरे) और 15 डिटेक्टर (सफेद घेरे) शामिल थे जिन्हें लेफ्ट और राइट मोटर कॉर्टेक्स और राइट प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (पीएफसी) और राइट पीछे के पैरीटल कॉर्टेक्स (पीपीसी) पर रखा गया था । इससे हमें प्रत्येक चैनल, या स्रोत और डिटेक्टर के चौराहे पर ऑक्सीजनयुक्त हीमोग्लोबिन (एचबीओ) मूल्यों की गणना करने की अनुमति मिली। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4: FNIRS अधिग्रहण के लिए ब्लॉक डिजाइन। डीटीएस के न्यूरोइमेजिंग संगत संस्करण के लिए, एलई और यूई उपकारों को ब्लॉक डिजाइन में परिवर्तित कर दिया गया था। दोनों उपकार शुरू हुए और बेसलाइन हीमोडायनामिक गतिविधि प्राप्त करने के लिए 60 सेकंड बैठे विश्राम अवधि के साथ समाप्त हुए। बाकी के बाद 15 यादृच्छिक ब्लॉक (5 एकल मोटर स्थिति ब्लॉक, 5 एकल संज्ञानात्मक स्थिति ब्लॉक, और 5 दोहरी कार्य स्थिति ब्लॉक) थे जो अवधि में 30 सेकंड थे। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5: एकल विषय fNIRS डेटा। यह स्थिति विरोधाभासों का उपयोग कर एकल विषय fNIRS डेटा का चित्रण है। यह छवि ले सबटास्क से ड्यूल टास्क बनाम सिंगल मोटर टास्क के दौरान ऑक्सीजनयुक्त हीमोग्लोबिन (एचबीओ) के विपरीत है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

इस पांडुलिपि में हमने नए संशोधित ड्यूल टास्क स्क्रीन (डीटीएस) के लिए प्रशासन प्रोटोकॉल बताया । ये संशोधन मूल डीटीएस15 में पहचानी गई सीमाओं को संबोधित करने के लिए पूरा किए गए थे और इसमें दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागतों के परीक्षण के लिए एकल संज्ञानात्मक स्थितियों को शामिल किया गया था । इसमें चाल विशेषताओं को अधिक सटीक रूप से मापने के लिए स्मार्ट-डिवाइस आधारित एक्सेलेरोमेट्री भी शामिल थी। हमने प्रतिनिधि परिणाम शामिल किए जो डीटीएस के साथ प्राप्त किए जा सकते हैं कि नैदानिक डेटा के प्रकार का वर्णन। हमने न्यूरोइमेजिंग-संगत ड्यूल टास्क स्क्रीन (डीटीएस) के लिए अनुसंधान प्रोटोकॉल का भी वर्णन किया है, जिसे हमने एकल और दोहरे कार्य प्रदर्शन के तंत्रिका आधार का मूल्यांकन करने के लिए डिज़ाइन किया है। हमने जिस न्यूरोइमेजिंग तौर-तरीके का चयन किया वह एक पोर्टेबल कार्यात्मक निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफएनआईआरएस) उपकरण था जो गति कलाकृतियों18,19के प्रभाव को कम करके सकल मोटर आंदोलन को समायोजित करता है। न्यूरोइमेजिंग-संगत संस्करण बनाने के लिए, हमें डीटीएस को ब्लॉक डिजाइन में परिवर्तित करना पड़ा। ब्लॉक डिजाइन के लिए एकल मोटर, एकल संज्ञानात्मक और दोहरी कार्य स्थितियों के पांच पुनरावृत्ति, या ब्लॉक की आवश्यकता होती है। यह प्रत्येक परीक्षण के लिए समकक्ष कठिनाई के उपन्यास संज्ञानात्मक उत्तेजनाओं (जैसे, संख्या और पत्र) का उपयोग आवश्यक है।

एक्सेलेरोमीटर के अलावा संशोधित डीटीएस के लिए सबसे चुनौतीपूर्ण इसके अलावा था, क्योंकि यह आवश्यक है कि हम ठीक से चिह्नित करें जब स्मार्ट उपकरणों के दोनों पर बाधा चलना शुरू किया गया था। हमने त्वरण डेटा में एक विरूपण स्पाइक बनाने के लिए प्रतिभागियों के पहले कदम से पहले स्मार्ट उपकरणों/एक्सेलेरोमीटर को टैप किया । हम भी प्रतिभागियों के चलने वीडियो टेप, तो हम एड़ी एक्सेलेरोमीटर द्वारा दर्ज हमलों के साथ वीडियो में उनकी एड़ी हमलों मैच सकता है ।

हालांकि, अधिकांश समस्या निवारण डीटीएस के न्यूरोइमेजिंग-संगत संस्करण बनाने के लिए पूरा किया गया था। पहली बाधा हम का सामना करना पड़ा उत्तेजना प्रस्तुति सॉफ्टवेयर है कि वायरलेस न्यूरोइमेजिंग अधिग्रहण सॉफ्टवेयर के साथ इंटरफेस सकता है खोज रहा था । कंप्यूटर आधारित कार्यों के विपरीत, प्रतिभागी को यह देखने की आवश्यकता नहीं थी कि कौन सी स्थिति होने वाली है, लेकिन शोधकर्ता को निर्देश प्रदान करने के लिए शर्तों को देखना पड़ा। इसके अलावा, इस उत्तेजना सॉफ्टवेयर को होने वाली स्थितियों को चिह्नित करने के लिए अधिग्रहण सॉफ्टवेयर के साथ मूल रूप से इंटरफेस करना पड़ा। यह प्रत्येक स्थिति के सभी पांच ब्लॉकों में न्यूरोइमेजिंग डेटा के भविष्य के विभाजन और औसत के लिए आवश्यक है। हमने सफलतापूर्वक एक प्रोत्साहन प्रस्तुति सॉफ्टवेयर की पहचान की जो लैब स्ट्रीमिंग लेयर के माध्यम से एफएनआईआरएस डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर के साथ जुड़ा हुआ था। इससे हमें दोनों कार्यक्रमों का एक साथ उपयोग करने की अनुमति मिली। हमारे सामने आने वाली अगली बाधा डीटीएस को ब्लॉक-डिज़ाइन में संशोधित कर रही थी, जहां प्रत्येक ब्लॉक की अवधि में 30 सेकंड थी, जो इष्टतम fNIRS डेटा गुणवत्ता के लिए आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, हमें मस्तिष्क परफ्यूजन23में ज्ञात अंतर-विषय परिवर्तनशीलता के कारण, विशेष रूप से एमटीबीआई24के बाद, बेसलाइन मस्तिष्क परफ्यूजन को मापने के लिए प्रत्येक उपकार के शुरुआत और अंत में बाकी अवधियों को शामिल करने की आवश्यकता थी। इसके अलावा, हमें प्रतिभागियों के मस्तिष्क गतिविधि को बेसलाइन पर लौटने की अनुमति देने के लिए ब्लॉकों के बीच 6-10 एस संक्रमण अवधि जोड़ने की आवश्यकता थी। अंत में, हमने निर्धारित किया कि हमें संज्ञानात्मक कार्यों के लिए ब्लॉक ऑर्डर और काउंटर-बैलेंस लेटर और नंबर उत्तेजनाओं को यादृच्छिक बनाने की आवश्यकता है, अभ्यास प्रभावों को कम करने और तंत्रिका आदत से बचने के लिए। 30 एस ब्लॉक डिजाइन में संशोधित करने के लिए सबसे चुनौतीपूर्ण कार्य ले सबटास्क में बाधा चलना था। संशोधन से पहले, यह एक 18 मीटर बाधा चलना था, और अवधि के प्रतिभागियों के लिए इसे पूरा करने के लिए समय लगा था । 18 मीटर की पैदल दूरी को 30 सेकंड के ब्लॉक में बदलने के लिए, हमने प्रतिभागियों से कहा कि जब तक समय नहीं बुलाया जाता तब तक दो बाधाओं (तीन के बजाय) के साथ 15 मीटर की पैदल दूरी दोहराएं । 30 एस ब्लॉक के अंत में हमने फर्श पर एक अस्थायी मार्कर (चिपचिपा नोट्स) रखा जहां प्रतिभागी रुका था। इससे हमें चलने वाली दूरी को ठीक से मापने और मेसर्स में चाल गति की गणना करने की अनुमति मिली । अंत में, उत्तेजना प्रस्तुति सॉफ्टवेयर में, हमने प्रत्येक ब्लॉक के लिए 30 एस टाइमर का एक वीडियो जोड़ा, इसलिए शोधकर्ता एक लैपटॉप कंप्यूटर पर एक साथ न्यूरोइमेजिंग सॉफ्टवेयर और प्रत्येक ब्लॉक की अवधि की कल्पना कर सकता है और प्रत्येक ब्लॉक की शुरुआत और अंत के लिए प्रतिभागी को मौखिक संकेत (जैसे "स्टार्ट" और "स्टॉप" प्रदान कर सकता है।

प्रतिनिधि परिणामों में, हमने पाया कि निम्नलिखित चाल विशेषताओं ने ले उपटास्क पर दोहरी कार्य मोटर लागत दिखाई: चाल गति, औसत चरण अवधि, और कदम अवधि में परिवर्तनशीलता। इसके विपरीत, कुल चरण और औसत चरण लंबाई दोहरी कार्य मोटर लागत दिखाने के लिए प्रकट नहीं हुआ, क्योंकि तीन प्रतिभागियों में से दो ने इन मैट्रिक्स पर कोई परिवर्तन नहीं दिखाया। यह उन मैट्रिक्स या एक्सेलेरोमीटर की सीमा का प्रतिनिधित्व कर सकता है। यह केवल तीन प्रतिभागियों के प्रतिनिधि डेटा सहित का परिणाम भी हो सकता है, हालांकि हमने नमूना आकार की परवाह किए बिना प्रतिभागियों के 100% में दोहरी कार्य मोटर लागत देखने की उम्मीद जताई थी। हालांकि स्मार्ट उपकरणों से एड़ी हड़ताल डेटा विस्तृत और सटीक डेटा प्रदान की है, एक महत्वपूर्ण सीमा, वर्तमान में, समय और विशेषज्ञता की राशि यह प्रक्रिया और इन डेटा की व्याख्या करने के लिए लेता है (१.२५ घंटे/प्रतिभागी तक) । आदर्श रूप से, हम चाहते हैं कि इस प्रसंस्करण और व्याख्या में 10 मिनट से कम समय लगेगा और इसके लिए कम से अधिक पूर्व प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है। हमें इस प्रसंस्करण को सुव्यवस्थित करने के लिए एक ऐप विकसित करने की आवश्यकता है। इसके अतिरिक्त, हालांकि हम प्रतिनिधि एथलीटों में लगातार दोहरी कार्य मोटर लागत मनाया, हमने पाया कि एक प्रतिभागी LE subtask पर एक दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत का प्रदर्शन नहीं किया और एक अलग प्रतिभागी UE उपकार्यस्क पर एक दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत का प्रदर्शन नहीं किया । अधिमानतः, विधि सभी प्रतिभागियों (नमूना आकार की परवाह किए बिना) दोनों उपकारों पर दोहरी कार्य संज्ञानात्मक लागत प्राप्त करेगी, जो अधिक चुनौतीपूर्ण संज्ञानात्मक कार्यों की आवश्यकता का सुझाव दे सकती है। वैकल्पिक रूप से, यह निष्कर्ष यह सुझाव दे सकता है कि संज्ञानात्मक क्षमताएं दोहरे कार्य हस्तक्षेप के लिए कम संवेदनशील हैं और हमें मोटर प्रदर्शन में दोहरे कार्य क्षोभ पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए।

काम का शुरुआती लक्ष्य एक व्यावहारिक, संवेदनशील उपकरण विकसित करना था जो एमटीबीआई के मूल्यांकन और उपचार में सुधार कर सके। पिछले काम14में उपयोग किए जाने वाले कई दोहरे कार्य प्रतिमानों के विपरीत, मूल डीटीएस और संशोधित डीटीएस पोर्टेबल, सस्ती उपकरणों का उपयोग करते हैं, और अधिकांश शर्तें बिना किसी पूर्व प्रशिक्षण के स्कोर करना आसान है। इसके अतिरिक्त, हमने ऊपरी छोर समारोह, विशेष रूप से हाथ से आंखों के समन्वय का एक उपन्यास मूल्यांकन शामिल किया, जबकि पिछला काम पूरी तरह से निचले अंग या निचले छोर कीक्षमताओं 11,12,13, 14पर केंद्रित था। इस प्रकार, विधि में MTBI मूल्यांकन प्रोटोकॉल में योगदान करने की महत्वपूर्ण क्षमता है, क्योंकि इसे प्रतिस्पर्धी एथलीटों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए विभिन्न वातावरणों (जैसे, पुनर्वास केंद्रों, डॉक्टर के कार्यालयों, व्यायामशालाओं और एथलेटिक प्रशिक्षण कक्षों) में प्रशासित किया जा सकता है। अंततः, हमें यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि डीटीएस खेल-प्रेरित mTBI के प्रभावों के प्रति संवेदनशील है, लेकिन हमने अब तक जो कदम उठाए हैं, वे यह सुझाते हैं कि डीटीएस प्रशासन प्रोटोकॉल उच्च प्रदर्शन करने वाले एथलीटों में दोहरे कार्य प्रभावों को प्राप्त करने का एक व्यावहारिक तरीका है ।

आज तक, एमटीबीआई मूल्यांकन स्वयं-रिपोर्ट किए गए लक्षणों और वस्तुनिष्ठ उपायों तक सीमित है जिनमें खराब परीक्षण-पुनर्परीक्षण विश्वसनीयता है, बेसलाइन परीक्षण पर भरोसा करते हैं या उच्च प्रदर्शन करने वाले एथलीटों7,8,9के लिए पर्याप्त चुनौतीपूर्ण नहीं हैं। डीटीएस में चुनौतीपूर्ण कार्य शामिल हैं जो निचले और ऊपरी दोनों चरम प्रदर्शन का मूल्यांकन करते हैं। वर्तमान में, हमने यह स्थापित नहीं किया है कि डीटीएस एमटीबीआई से प्रभावों के प्रति संवेदनशील है, लेकिन हम उन डेटा को एकत्र करने की प्रक्रिया में हैं। इसके अतिरिक्त, हम नए बनाए गए न्यूरोइमेजिंग-संगत डीटीएस का उपयोग करके स्वस्थ एथलीटों और खेल-प्रेरित mTBI के साथ उन में एकल और दोहरे कार्य व्यवहार के तंत्रिका आधार को बेहतर ढंग से समझना चाहते हैं। यह समझ डीटीएस की तरह मूल्यांकन विधियों को और परिष्कृत करने और इष्टतम उपचार प्रतिमानों में अंतर्दृष्टि प्रदान करने में हमारी मदद करेगी।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों को खुलासा करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है ।

Acknowledgments

हम सुश्री इसाबेल बूथ, एक कोलोराडो राज्य विश्वविद्यालय संमान छात्र जो एक्सेलेरोमेट्री डेटा विश्लेषण के साथ सहायता का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं । हम लेखक जेएस को जारी किए गए NIH K12 HD055931 और K01 HD096047-02 से धन को भी स्वीकार करना चाहेंगे ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hardware (in alphabetical order)
NIRx NIRSport2 Device: NSP2-CORE1616 NIRx Reference #: GC359 "The NIRSport 2 is a user-friendly, modular, and robust wireless functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) platform which measures hemodynamic responses to neuroactivation via oxy-, deoxy-, and total hemoglobin changes in the cerebral cortex.The NIRSport 2 comes with a host of ready-to-implement upgrades and modules to meet the needs of a broad range of cognitive neuroscience applications." (Direct quote from nirx.net/nirsport)
NIRx NIRSCap (available in 5 difference sizes) NIRx N/A "The NIRScap consists of a measuring cap and optode holders. The optode holders fit into the slits of the measuring cap." (Direct quote from NIRx's NIRScap Getting Started Guide)
NIRx Optode Sources (x 2) NIRx Reference #: GC359 "8-source active source bundel for fiberless optical illumination with dual tip; 240 cm long." (Direct quote from NIRx Packing List Description)
NIRx Optode Detectors (x 2) NIRx Reference #: GC359 "Bundle of 8x active sensores for fiberless optical detection; dual tip; 240 cm long." (Direct quote from NIRx Packing List Description)
NIRx Short Distance Detector Probes NIRx N/A "The probes come in a bundle of eight detector clips that allows coupling of short-distance data from eight independent sources sites to one common detector channel on the instrument." (Direct quote from NIRx's Short Distance Detector Probes Getting Started Guide)
Software (in alphabetical order)
Aurora NIRx N/A "NIRSport 2 Acquistion Software. Aurora fNIRS connects to your NIRSport 2 device via Wi-Fi or USB and can set-up a complete experimental configuration in only several clicks. Thanks to the automated signal optimization algorithm, Aurora fNIRS ensures optimal signal quality before a measurement is started. Raw data, HbO and Hb concentration changtes can be visualized in real-time in several display modes. In addition, high-end whole head visualizations are immediately available. Recorded data can be exported over the integrate Lab Streaming Layer (LSL) protocol, allowing for real-time processing in Brain-Computer Interface (BCI) and Neurofeedback paradigms." (Direct quote from nirx.net/software)
Matlab Math Works N/A "MATLAB® combines a desktop environment tuned for iterative analysis and design processes with a programming language that expresses matrix and array mathematics directly. It includes the Live Editor for creating scripts that combine code, output, and formatted text in an executable notebook." (Direct quote from mathworks.com)
NIRS Toolbox Developed by Huppert Brain Imaging Lab N/A "NIRS toolbox is a Matlab based analysis program." (Direct quote from huppertlab.net/nirs-toolbox-2/)
PsychoPy Python N/A "PsychoPy is an open source software package written in the Python program,ming language primarily for us in neuroscience and experimntal psychology research." (Direct quote from psychopy.org)
Lower Tech/Cost Research Supplies* (in alphabetical order)
AmazonBasics 60-Inch Lightweight Tripod with Bag Amazon Item Model #: WT3540 This lightweight tripod is perfect for most cameras up to 6.6 pounds. Setup is quick and easy. The included bag makes storage and transport a snap.The tripod’s legs can extend from 20” to 48”. Leg locks release smoothly and glide easily to your desired height. Crank up the center post for a tripod that is 60” tall. (Direct quote from Amazon.com)
iPod Touch x 2 Apple N/A Smart device with built-in accelerometer.
Panasonic Full HD Video Camera Camcorder HC-V180K, 50X Optical Zoom, 1/5.8-Inch BSI Sensor, Touch Enabled 2.7-Inch LCD Display (Black) Amazon Item Model #: HC-V180K Compact, lightweight and easy to use, the Panasonic Full HD Camcorder HC-V180K brings a fun, worry-free experience to high-resolution video capture. Featuring a 5-axis image stabilizer for maximum handheld stability, this 1080p camera’s super-long 50X optical zoom and up to 90X intelligent zoom quickly bring distant objects in focus. A convenient 28mm wide-angle lens allows you to fit more people and scenery into settings like weddings, reunions and vacations. An advanced BSI sensor assures low-light video image quality while Panasonic’s Level Shot function automatically detects and compensates for distracting camera tilting. For added fun, the camera includes creative filter effects like 8mm Movie, Silent Movie, Miniature Effect and Time Lapse Recording, all easily accessible on the 2.7-inch LCD touch screen. A two-channel zoom microphone works in tandem with the zoom to ensure crisp, clear audio up close or at any distance." (Direct quote from Amazon.com)
Post-it Notes, 3" x 3", Canary Yellow, Pack Of 18 Pads Office Depot/Office Max Item # 1230652 "Post it® Notes stick securely and remove cleanly, featuring a unique adhesive designed for use on paper."
Scotch 232 Masking Tape, 1" x 60 Yd Office Depot/Office Max Item # 910588 "High-performance paper masking tape produces sharp paint lines in medium-temperature paint bake operations. Scotch tape provides clean removal every time, even on traditionally difficult-to-remove surfaces." (Direct quote from officedepot.com)
Stanley Tools Leverlock Tape Measure, Standard, 25' x 1" Blade Office Depot/Office Max Item #389512 "Tape rule features a power return with automatic bottom lock for easy operation. High-visibility case color makes it easy to find. Special Tru-Zero hook allows use of nail as pivot to draw circles and arcs. Tape rule offers a multiple riveted hook and polymer-coated blade for longer life, blade wear guard and comfortable rubber grip. Protected blade resists abrasion, oils, dirt and most solvents. Tape rule has Imperial ruling with consecutive feet on top and consecutive inches on bottom after the first foot. Its belt clip allows easy carrying." (Direct quote from officedepot.com)
Stopwatch Office Depot/Office Max Item # 357698 "Offers split timing, precise to 1/100 of a second. Includes 6 functions — hour, minute, second, day, month and year." (Direct quote from officedepot.com)
Tourna Ballport Deluxe Tennis Ball Hopper with Wheels - Holds 80 Balls Amazon Item Model #: BPD-80W "Balloon port 80 deluxe holds 80 balls and comes with wheels for easy Maneuverability. The handles are an extra long 33 inch for more convenient feed and pickup. Very lightweight yet durable makes this one of the most premium hoppers on the market. Loaded with patented features: legs lock in up and down position. Bars at the top slide closed so your the balls don't fall out during transport. Bars roll at the bottom so the ball slips in the hopper easily." (Direct quote from Amazon.com)
Tourna Pressureless Tennis Balls with Vinyl Tote (45 pack of balls) Amazon Item Model #: EPTB-45 "45 Pressure less tennis balls in a vinyl tote bag. Bag has a zipper for secure closure. Balls are regulation size and durable. Suitable for practice or tennis ball machines. Balls are pressure less so they never go dead. Pressure-less means they never go dead, which makes them great for tennis practice, ball machines, filling up ball baskets and hoppers, or just making sure your pet has hours of fun chasing these balls. They fit Chuck-it style dog ball launchers and automatic ball launchers. Durable rubber and a premium felt ensures their use can be universal, whether your a budding tennis player or a pet owner." (Direct quote from Amazon.com)
Velcro Velcro N/A Self-adhesive strips and wraps; used to secure smart devices.
Yoga Block 2 Pack – 2 High Density Light Weight Exercise Blocks 4 x 6 x 9 Inches Support All Poses - Lightweight Versatile Fitness and Balance Odor Free Bricks (Note: 6 blocks are needed for Dual Task Screen) Amazon N/A "These blocks are made from recycled high density EVA foam and provide firm support in a wide range of different yoga poses. This will improve your posture and you can stay in challenging poses for longer." (Direct quote from Amazon.com)
*These items or comparable items can be obtained from a number of other sources

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gardner, R. C., Yaffe, K. Epidemiology of mild traumatic brain injury and neurodegenerative disease. Molecular and Cellular Neuroscience. 66, Pt B 75-80 (2015).
  2. Oyegbile, T. O., Dougherty, A., Tanveer, S., Zecavati, N., Delasobera, B. E. High Sleep Disturbance and Longer Concussion Duration in Repeat Concussions. Behavioral Sleep Medicine. , 1-8 (2019).
  3. Schatz, P., Moser, R. S., Covassin, T., Karpf, R. Early indicators of enduring symptoms in high school athletes with multiple previous concussions. Neurosurgery. 68 (6), 1562-1567 (2011).
  4. Yrondi, A., Brauge, D., LeMen, J., Arbus, C., Pariente, J. Depression and sports-related concussion: A systematic review. La Presse Médicale. 46 (10), 890-902 (2017).
  5. Haider, M. N., et al. A systematic review of criteria used to define recovery from sport-related concussion in youth athletes. British Journal of Sports Medicine. 52 (18), 1179-1190 (2018).
  6. Conway, F. N., et al. Concussion Symptom Underreporting Among Incoming National Collegiate Athletic Association Division I College Athletes. Clinical Journal of Sport Medicine. 30 (3), 203-209 (2020).
  7. Broglio, S. P., Guskiewicz, K. M., Norwig, J. If You're Not Measuring, You're Guessing: The Advent of Objective Concussion Assessments. Journal of Athletic Training. 52 (3), 160-166 (2017).
  8. Broglio, S. P., Katz, B. P., Zhao, S., McCrea, M., McAllister, T. Test-retest reliability and interpretation of common concussion assessment tools: Findings from the NCAA-DoD CARE Consortium. Sports Medicine. 48 (5), 1255-1268 (2018).
  9. Howell, D. R., et al. Examining Motor Tasks of Differing Complexity After Concussion in Adolescents. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 100 (4), 613-619 (2019).
  10. Buttner, F., et al. Concussed athletes walk slower than non-concussed athletes during cognitive-motor dual-task assessments but not during single-task assessments 2 months after sports concussion: a systematic review and meta-analysis using individual participant data. British Journal of Sports Medicine. 54 (2), 94-101 (2020).
  11. Howell, D. R., Buckley, T. A., Lynall, R. C., Meehan, W. P. I. Worsening dual-task gait costs after concussion and their association with subsequent sport-related injury. Journal of Neurotrauma. 35 (14), 1630-1636 (2018).
  12. Howell, D. R., Kirkwood, M. W., Provance, A., Iverson, G. L., Meehan, W. P. Using concurrent gait and cognitive assessments to identify impairments after concussion: a narrative review. Concussion. 3 (1), 54 (2018).
  13. Lee, H., Sullivan, S. J., Schneiders, A. G. The use of the dual-task paradigm in detecting gait performance deficits following a sports-related concussion: a systematic review and meta-analysis. Journal of Science and Medicine in Sport. 16 (1), 2-7 (2013).
  14. Solomito, M. J., et al. Motion analysis evaluation of adolescent athletes during dual-task walking following a concussion: A multicenter study. Gait Posture. 64, 260-265 (2018).
  15. Stephens, J. A., Nicholson, R., Slomine, B., Suskauer, S. Development and pilot testing of the dual task screen in healthy adolescents. American Journal of Occupational Therapy. 72 (3), (2018).
  16. Ptak, R. The frontoparietal attention network of the human brain: action, saliency, and a priority map of the environment. Neuroscientist. 18 (5), 502-515 (2012).
  17. Jasper, H. Report of the committee on methods of clinical examination in electroencephalography: 1957. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 10 (2), 370-375 (1958).
  18. Brigadoi, S., Cooper, R. J. How short is short? Optimum source-detector distance for short-separation channels in functional near-infrared spectroscopy. Neurophotonics. 2 (2), 025005 (2015).
  19. Sato, T., et al. Reduction of global interference of scalp-hemodynamics in functional near-infrared spectroscopy using short distance probes. Neuroimage. 141, 120-132 (2016).
  20. Scholkmann, F., et al. A review on continuous wave functional near-infrared spectroscopy and imaging instrumentation and methodology. Neuroimage. 85, Pt 1 6-27 (2014).
  21. Baker, W. B., et al. Modified Beer-Lambert law for blood flow. Biomedical Optics Express. 5 (11), 4053-4075 (2014).
  22. Barker, J. W., Aarabi, A., Huppert, T. J. Autoregressive model based algorithm for correcting motion and serially correlated errors in fNIRS. Biomedical Optics Express. 4 (8), 1366-1379 (2013).
  23. Aguirre, G. K., Zarahn, E., D'Esposito, M. The variability of human, BOLD hemodynamic responses. Neuroimage. 8 (4), 360-369 (1998).
  24. Stephens, J. A., Liu, P., Lu, H., Suskauer, S. J. Cerebral Blood Flow after Mild Traumatic Brain Injury: Associations between Symptoms and Post-Injury Perfusion. Journal of Neurotrauma. 35 (2), 241-248 (2018).

Tags

व्यवहार अंक 164 हल्के दर्दनाक मस्तिष्क चोट एथलीट खेल उपाय विकास दोहरी कार्य मोटर फ़ंक्शन अनुभूति कार्यात्मक निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी
दोहरी टास्क स्क्रीन के संशोधित और न्यूरोइमेजिंग-संगत संस्करण
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Aumen, A. M., Oberg, K. J., Mingils, … More

Aumen, A. M., Oberg, K. J., Mingils, S. M., Berkner, C. B., Tracy, B. L., Stephens, J. A. Revised and Neuroimaging-Compatible Versions of the Dual Task Screen. J. Vis. Exp. (164), e61678, doi:10.3791/61678 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter