Çift Görev Ekranının Gözden Geçirilmiş ve Nörogörünti Uyumlu Sürümleri

Orijinal Çift Görev Ekranı'nı (DTS), spor kaynaklı hafif travmatik beyin hasarı olan sporcuları değerlendirebilen taşınabilir, düşük maliyetli bir önlem olarak geliştirdik. Gelecekteki klinik kullanım için orijinal DTS'yi revize ettik ve tek ve çift görev performansının sinirsel temellerini ölçmek için DTS'nin nörogörüntüleme uyumlu bir versiyonunu geliştirdik.

Önceki çalışmalar, yakın zamanda beyin sarsıntısı geçiren sporcuları değerlendirmek için ikili test önlemleri kullanmıştır. Protokolümüz önemlidir çünkü eşzamanlı nörogörüntülemeye izin veren daha kısa, uygun maliyetli bir önlem oluşturduk. Beyin sarsıntısı olan sporcularda daha fazla ikili görev maliyeti ortaya çıkarmada etkiliyse, ikili görev ekran ölçümümüz, çeşitli klinik ortamlarda kullanım için geçerli olacaktır.

Tek koşulu bir alt ekstremite alt görevi için, 18 metrelik bir yürüyüş yolu boyunca tam olarak 4,5 metre aralıklarla yatay konumda üç yoga bloğu yerleştirin ve akıllı cihazları katılımcının her iki ayak bileğine sıkıca takın. Katılımcıya, engellerin üzerinden geçerken mümkün olduğunca çabuk yürümesi gerektiğini söyleyin ve katılımcının görevi tamamlaması için geçen süreyi ölçmek için bir kronometre kullanarak testi başlatmak için her iki ivmeölçere de hızlıca dokunun. Katılımcının topuğu yere çarptığında, katılımcının yürüyüş özelliklerini değerlendirmek için analiz edilebilecek ham veriler üretilecektir.

Görevin sonunda, katılımcıya tek motor durumundan görevi tamamlamaları için geçen süreyi bildirin. Daha sonra katılımcıdan belirli bir harfle başlayan mümkün olduğunca çok kelime söylemesini isteyin. Çift alt ekstremite alt görevi için, katılımcıya görevi nasıl gerçekleştireceğini öğrettikten sonra, görevi başlatmak için her iki ivmeölçere dokunun ve katılımcıyı engellerin üzerinden mümkün olduğunca çabuk geçerken aynı anda belirli bir harfle başlayan mümkün olduğunca çok kelime söylerken zamanlayın.

Tek bir üst ekstremite alt görevi için, bir duvardan 1,5 metrelik bir mesafeyi işaretlemek için maskeleme bandı kullanın ve katılımcıya bandın arkasında durmasını söyleyin. Katılımcının yanına bir tenis topu sepeti yerleştirin ve katılımcının, yakalayamadıkları toplar için sepetten yeni bir top kullanarak 30 saniye boyunca alternatif ellerle bir duvar atışını tamamlamasını sağlayın. Görevin sonunda, katılımcıdan 30 saniye boyunca belirli bir sayıdan yediyi sırayla çıkarmasını isteyin.

Bir çift üst ekstremite alt görevi için, katılımcının 30 saniye boyunca belirli bir sayıdan sırayla yedi çıkarırken alternatif ellerle duvar atışını gerçekleştirmesini sağlayın ve gerektiğinde herhangi bir ıskalamadan sonra sepetten yeni bir top seçin. Nörogörüntüleme uyumlu bir görev ayarlamak için, 15 metrelik bir yürüyüş yolunun başlangıcını ve sonunu işaretlemek için yoga bloklarını dikey konuma yerleştirin ve 15 metrelik yürüyüş yolu boyunca tam olarak beş metre aralıklarla iki yoga bloğunu yatay konuma yerleştirin. Ardından düz bir duvar yüzeyinden 1,5 metre uzakta bir mesafe işaretleyin.

Ardından, katılımcının baş çevresini ölçün ve katılımcının kafasına önceden yerleştirilmiş optodlar ve kısa kanal dedektörleri ile uygun boyutta bir fNIRS kapağı yerleştirin. Özel bir edinme dizüstü bilgisayarını açın ve dizüstü bilgisayarı fNIRS cihazı WiFi ağına bağlayın. fNIRS edinme yazılımında, fNIRS cihazını seçin ve ışık yoğunluğunu optimize etmek için bir kalibrasyon gerçekleştirin.

Kalibrasyonun sonunda, kabul edilebilir veya mükemmel olması gereken optodların sinyal seviyelerini kontrol edin. Kabul edilebilir sinyal seviyesinden daha düşük bir sinyal seviyesine sahip herhangi bir optodu sabitlemek için, optodu kapaktan çıkarın ve katılımcının kafa derisine doğrudan bir bağlantı sağlamak için katılımcının saçını ayırın. Alt ekstremite alt görev nörogörüntüleme verilerini elde etmek için, uyaran sunum yazılımını açın ve alt ekstremite alt görev dosyasını seçin.

Katılımcının bir sandalyeye oturmasını sağlayın ve temel fNIRS verilerini toplamaya başlamak için başlat'a tıklayın. Açılır pencereye konu kimliğini, alt ekstremiteyi, yaşı ve cinsiyeti girin ve denemeyi başlat'a tıklayın. Katılımcıya sessiz bir dinlenme süresinin başladığını bildirin ve 60 saniyelik bir dinlenme süresi başlatmak için Boşluk Çubuğuna basın.

Dinlenme süresinin sonunda katılımcıya alt ekstremite görev programını açıklayın ve ilk denemeyi başlatmak için Boşluk tuşuna basın. Alt ekstremite alt görevlerinin 15 randomize denemesi gerçekleştirildikten sonra, katılımcının sandalyede 60 saniye daha dinlenmesini sağlayın. Dinlenme süresinin sonunda, uyaran sunum yazılımındaki alt görev dosyasından çıkın ve fNIRS veri toplama yazılımında veri toplamayı durdurun.

Ardından ivmeölçerleri katılımcının ayak bileklerinden çıkarın ve gösterildiği gibi üst ekstremite analizini gerçekleştirmek için yazılımı kullanın. Dinlenme süresinin sonunda katılımcıya üst ekstremite görev programını açıklayın ve ilk denemeyi başlatmak için Boşluk tuşuna basın. Üç erkek katılımcının bu temsili analizlerinde, tek koşul görevlerine kıyasla ikili sırasında daha yavaş bir yürüyüş hızı, daha uzun ortalama adım süresi ve adım süresinde daha fazla değişkenlik gözlenir.

Buna karşılık, üç katılımcıdan ikisi, tek motora karşı çift görev koşullarında toplam adım sayısında veya ortalama adım uzunluğunda herhangi bir değişiklik göstermedi. Her üç katılımcıdan ikisi, ikili bilişsel görev koşulu sırasında tek görev koşuluna kıyasla daha az kelime üretti. Her üç erkek katılımcının da ikili görev motor maliyeti vardı ve ikili görev koşulu sırasında tek motor durumuna kıyasla daha az başarılı yakalama gözlendi.

İkili görev koşulu sırasında daha az doğru çıkarma da gözlendi, üç katılımcının ikisinde, tek görev koşuluna kıyasla. Burada, 15 LED kaynağının ve 15 dedektörün katılımcının kafasına yerleştirilmesinin bir haritası gözlemlenebilir. Alt ve üst ekstremite alt görev denemeleri sırasında fNIRS başlığının kullanılması, ikili ve tek motor alt görevler sırasında katılımcı tarafından üretilen oksijenli hemoglobin seviyelerinin ölçülmesine ve karşılaştırılmasına olanak tanır.

Nörogörüntüleme uyumlu ikili test ekranı sırasında unutulmaması gereken en önemli şey, katılımcıya görevler için doğru talimatların verilmesi ve anlaşılmasının sağlanmasıdır. fNIRS sadece yüzeysel kortikal yapıları değerlendirmemize izin verdiğinden, verilerimiz daha derin beyin yapılarını değerlendirmek için fMRI gibi bir şey kullanarak ücretsiz nörogörüntülemeyi tamamlamamız gerektiğini önerebilir.