以基于技术的日常功能技能为目标的计算机化功能技能评估和培训计划

Medicine
 

Summary

本培训协议使用计算机培训来教授与技术相关的日常功能技能。这些技能包括财务技能、旅行和过境以及药物管理。

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Harvey, P. D., Tibiriçá, L., Kallestrup, P., Czaja, S. J. A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills. J. Vis. Exp. (156), e60330, doi:10.3791/60330 (2020).

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Abstract

今天,许多功能技能都是以技术为基础的,因此开发一个基于技术的培训计划具有广泛的重要性。在这里,我们介绍了一个计算机功能技能培训计划,其中一半的参与者与市售的认知培训 (CCT) 计划配对。

60岁以上(n=45岁)和轻度认知障碍(MCI;n=50)的非受损老年人(NC)随机接受12周每周两次的计算机功能技能培训(CFST)或12周每周两次会话在 CCT 和 CFST 之间拆分。接受培训的技能是使用ATM;网上银行;售票亭;电话和互联网处方充值;药物管理;和网上购物。与以前的功能容量评估一样,我们专注于每个模拟的完成时间。

51 名学员通过掌握所有 6 项任务(34) 或完成 12 周的培训完成了培训计划。44名学员完成了4次或4次以上的培训,因此,他们还要对上一次培训进行改进。从基线评估到两组参与者的最后培训课程(所有 p<0.001,任务完成时间平均提高 45%),所有 6 项测试的完成时间都显著改善。此外,从基线到培训结束的 6 项测试中,MCI 和 NC 没有差别改进(所有 t<1.66,所有 p>0.12)。最后,合并的 CCT 加上 CFST 与任何百分比变化分数度量(所有 t<1.64,所有 p>0.11)的单独 CSFT 没有区别。

NC 和 MCI 组都证明了性能的显著改善。CCT 补充导致类似的功能收益与一半的培训课程。NC参与者在培训中相当迅速,即使没有CCT补充;MCI 参与者需要更多的培训,但学习相同。这些发现表明,即使在有记忆障碍的情况下,功能技能可以通过培训有效地学习。

Introduction

许多当代功能任务都是使用技术完成的。这包括银行和其他财务管理任务、旅行和中转任务以及医疗保健管理。在老年人中,每天使用技术的挑战被放大了,他们一生接触技术的机会可能更为有限。基于技术的任务在认知上也可能要求很高。老年人和面临不同挑战的人,如严重的精神疾病1、2或认知缺陷,可能没有财力或认知资源来使用具有挑战性的技术。这些人很难谈判当今数字化的世界,这是对其独立性的威胁。

我们先前的研究显示,许多健康的老年人在有效地执行日常功能任务方面也存在问题此外,轻度认知障碍患者在执行这些任务时面临更大的挑战4。我们的研究表明,健康衰老4、严重精神疾病5和MCI人群的成分认知能力与日常功能任务进行模拟的能力一致相关。因此,认知能力是人们最初使用技术执行和学习功能任务的能力的一个速率限制。许多此类任务(如使用 ATM)被视为"执行任务"或直观且不需要培训的任务,这一事实加剧了这一问题。

目前,没有系统地提供与技术相关的日常功能绩效培训。新技术,如iPhone、平板电脑和电脑,通常无需任何使用说明即可交付。使用网站的说明并不常见。例如,纽约大都会交通管理局 (MTA) 网站除了有关如何重新填写地铁卡的说明外,没有关于使用售票亭的说明。

认知表现的增量缺陷可以通过计算机认知训练(CCT)部分解决。最近的数据表明,6岁的健康老年人和MCI7患者都可以通过CCT获得训练所针对的认知能力。因此,预期在CCT努力中也将促进职能任务的履行。然而,广泛报道的CCT在老年人和MCI人群中的成功并没有伴随着执行新功能技能的能力的自发提高。虽然以前获得的技能,如驾驶8,可以通过CCT促进,但没有证据表明,只有CCT就足以获得新的功能技能。

CCT也已被证明对痴呆症的发展有保护作用,至少与有限的训练程序。例如,ACTIVE试验表明,计算机速度训练与认知性能的持续改善有关,在10年的随访9中可以检测到。随后的一项后续研究亦报告,在10年及10年期间,与所有病因有关的痴呆症减少30%。因此,由于某些类型的CCT似乎在老年人中产生认知益处,CCT和计算机功能技能培训的结合应导致功能技能的改进。

因此,当前计划涉及开发一组生态有效的功能技能任务,这些任务通常使用某种技术(互联网、电话或在 ATM 等设备上亲自执行) 执行。这些任务在表1中提出,被选作独立生活的重要部分。在程序中,这些任务以固定难度、非训练格式首先执行。每个任务有多个不同的分级子任务,这些子任务在功能需求的难度上有所不同。完成 6 项固定难度任务后,所有参与者将接受计算机化功能技能培训 (CFST) 培训模拟培训。这些模拟向参与者提供直接的性能反馈。示例反馈在表2中介绍。没有人类训练师的参与,也没有人提供反馈。当参与者在子任务上出错时,会提供分级反馈,增加更正信息。例如,在 ATM 任务中,如果个人输入其引脚号出现初始错误,则提供基本更正信息;如果他们第二次出现同样的错误,则提供更多纠正信息。

发生 4 个错误后,任务继续执行下一个训练步骤。但是,当参与者稍后返回训练时,将重新训练此步骤,直到通过。每个培训模块都被视为已完成,学员在完成整个任务两次后毕业,没有任何错误。

该研究包括两个研究参与者组:(1) 认知正常 (CN) 健康老年人和 (2) 有轻度认知障碍 (MCI) 的健体健康老年人。CN 被定义为蒙特利尔认知评估 (MOCA)11得分 26 或更多,没有认知投诉。MCI的定义是系统评估,包括MOCA,主观投诉评估,以及结构化神经心理学评估。如果参与者的认知表现反映的损伤大于 MCI,则被排除在外。培训是在 Windows 计算机上进行的,尽管该软件也可以部署在 iOS 中。培训按每个监考员约6名受训者的比例进行。

研究的目标是确定 1) CFST 是否对健康的老年人有效,其定义是计算机功能技能性能的提高;(2) 与未受损的人员相比,MCI患者的功能技能培训的相对有效性;(3) CCT 的提供是否增强了 CFST,以及 MCI 与 NC 相比是否存在差异。

Protocol

该研究是一个随机试验,其中一半的研究参与者(按认知状态分层)被随机1到1接受计算机认知训练(CCT),从Posit科学脑总部训练软件组合的双重决策任务CFST 和其他人员单独在 CFST 上接受培训。这项研究得到了迈阿密大学机构审查委员会的审查和批准,所有参与者都提供了签字的知情同意书。

1. 准备

  1. 获得书面知情同意。
  2. 使用蒙特利尔认知评估 (MOCA)11筛选参与者。
    1. 让参与者按顺序连接数字和字母。
    2. 向参与者显示 3 张动物图片,并指定它们。
    3. 阅读3个口头学习单词,让参与者回忆它们。
  3. 使用平板电脑版本的认知简要评估 (图 112执行基线认知评估。管理平板电脑应用上的所有子测试。子测试包括口头学习和记忆、数字排序、令牌电机任务、符号编码、语言流利度考试和伦敦塔。
    1. 在应用上显示评估的总体说明。
    2. 显示符号编码任务的说明。
    3. 让学员练习编码。
    4. 观看参与者执行编码任务 15 秒。
    5. 演示伦敦塔任务的说明。
    6. 让学员执行练习项。
    7. 观看参与者解决第一个测试项。
  4. 以固定难度格式评估具有 6 个不同功能任务的参与者(图 2)。
    注:在固定难度评估期间,没有提供培训,如果学员出错,说明会重复。当参与者完成任务时,他们将转到下一个任务。完成所有任务后,培训开始。下面介绍了每个任务的代表性任务要求。

2. 固定难度和训练模拟的任务要求

  1. 启动票证购买任务。
    1. 选择购买新票证。
    2. 选择购买单张乘车票。
    3. 检查交通卡上的余额。
    4. 将 $60.00 添加到交通卡中。
  2. 启动电话重新填充任务。
    1. 拨打药房的号码。
    2. 输入处方编号。
    3. 选择拿起药物的时间。
  3. 启动 ATM 银行任务。
    1. 输入 PIN 以启动会话。
    2. 检查支票帐户中的余额。
    3. 从支票帐户中取出 $180.00。
  4. 启动药物标签理解任务。
    1. 选择正确的时间服用药物。
    2. 正确识别每天服用多少药片。
    3. 启动药物管理器子任务。
    4. 打包一天的药品。
  5. 启动网上银行任务。
    1. 输入用户 ID 和密码。
    2. 检查支票帐户中的余额。
    3. 从储蓄到支票 15.00 美元。
  6. 启动网上处方充值和网上购物任务。
    1. 输入用户 ID 和密码。
    2. 通过选择正确的城市(迈阿密)、街道(米卡波尼)和汽车颜色(蓝色)来验证您的身份。
    3. 选择 Prinivil,没有通用等效项。
    4. 选择正确的取件日期和时间。

3. 固定难度评估后的培训

  1. CFST 单独条件
    1. 向学员解释培训任务,说明所有 6 项任务都将接受培训。
    2. 启动 ATM 银行任务。
    3. 输入 PIN。
    4. 选择交易记录(检查中的余额)。
    5. 可视化程序交付的错误反馈过程。
    6. 按顺序显示 4 个错误,以演示反馈过程。
  2. CCT = CFST 条件
    注: CFST 培训仅与 CFST 相同,但仅 30 分钟。脑总部双决策是计算机化认知训练任务在组合条件下。图 3描述了双重决策任务。
    1. 解释计算机化认知培训以及技能培训的过程。
    2. 启动大脑总部双重决策任务。
    3. 执行练习项。
    4. 执行实际测试项。
    5. 可视化此过程约 30 秒。

4. 培训后评估

注:从所有六个培训任务毕业或完成24个课程后,学员完成一个测试后。下一节应作为培训后评估的口头说明进行介绍

  1. 让学员执行所有六个训练任务的不同版本。他们将被告知任务相同,但内容要求不同。
  2. 让参与者再次执行 BAC 应用评估。

Representative Results

患者流如表3所示。第一个主题于2018年7月14日放映。接受筛查的受试者包括78名女性和76名男性,其中53人(33%)是拉丁裔和52(33%)是非裔美国人后裔。各族裔群体的平均教育水平相似,平均为15年。然而,有些案例的培训程度不到8年。131例完成了资格评估,其中16例因可能痴呆而排除,4例因运动或视力问题而被排除在外。在这121个随机46%(n=56)中,有54%(n=65)在MCI诊断,每组50%被随机地用于CFST训练。51个案例完成了培训,其中34个完成了培训,这在30个单独子任务中连续两次转化为完美的表现。44个案件仍在接受培训,15个案件正在等待培训。任何培训后的辍学率为9%。NC 组的 MOCA 平均分数为 28.38 (SD=1.70),MCI 组的平均 MOCA 得分为 22.68 (SD=3.02)。

图 4显示了完成者的培训结果,图 5显示了所有培训学员的结果。尽管收集了其他几个因变量,但这些数据是按完成时间表示的。配对 t 测试发现,所有 6 项测试的完成时间从基线评估到完成者的最终培训评估(所有 t>8.16,所有 p<.001)都显著改善。此外,在NC和MCI样本中,没有一个模拟得到差别改进,按从基线到训练结束的改进百分比,所有t<1.66,所有p>.12。最后,综合CCT加CFSAT与任何%变化分数指标上与CSFAT本身没有区别:所有t<1.44,所有p>.16。CCT补充导致粮安委取得类似的收益,CFSAT培训课程的一半,这一改进在MCI和NC组在这两种情况下是一致的。表 4中提供了六个测试的所有 t 检验,包括 MCI 与 NC 样本以及仅技能培训与综合评估。两组都证明评估任务的替代版本在性能上有了重大改进。重要的是,仅接受技能培训的 NC 学员每个模块平均只需 6 次培训即可完善绩效。参与者随机到CCT和CFSAT在CCT上平均训练11天,每个参与者平均达到50个级别。

Figure 1
图1:来自BAC应用程序的代表性刺激,显示伦敦塔和符号编码子测试。请点击此处查看此图的较大版本。

Figure 2
图 2:6 个 CFST 培训任务。这些测试包括购票、ATM 和网上银行、电话和互联网处方充值和购物,以及药物管理请点击此处查看此图的较大版本。

Figure 3
图3:大脑总部双重决策任务刺激。请点击此处查看此图的较大版本。

Figure 4
图 4:完成培训的个人从基线中获得的培训收益。在第一次评估、最后培训课程和模拟的备用形式下,在 6 个训练任务中,以完成时间来描述这一点。请点击此处查看此图的较大版本。

Figure 5
图 5:NC 和 MCI 完成者和案例仍在培训的每次培训课程的改进百分比。这一点按每次完成培训课程完成的时间总基线与上次培训收益的比例来描述。请点击此处查看此图的较大版本。

ATM 银行
网上银行
使用亭子购票
药品管理与日常组织者
用于处方重新填充的交互式电话语音菜单
互联网处方充值和网上购物

表1:计算机化功能技能培训任务

错误 1 重复指令: 您的引脚是 1234。请输入您的 PIN
错误 2.指导: 您的 PIN 为 1234。请使用键盘输入 PIN
错误 3 方向: 您的 PIN 为 1234。输入 1,后跟 2,后跟 3,后跟 4
错误 4 演示 四个键按顺序点亮,并指示参与者在点亮时触摸它们。

表 2:错误反馈。

临床试验参与者流程(2018年7月至今)
筛选和签署同意书 154
资格 20
基线前已撤销 4
基线未完成 9
已完成的基线评估 121
已完成培训 51 42%
仍在培训 44 36%
等待训练 15 12%
训练后退出 11 9%

表3:临床试验的CONSORT图。

ATM 银行 t P
HC VS MCI 0.98 0.33
技能仅与联合培训 0.86 0.4
药物管理
HC VS MCI 0.57 0.57
技能仅与联合培训 0.91 0.37
网上银行
NC vs. MCI 1.66 0.12
技能仅与联合培训 0.56 0.96
处方重新填充
NC vs. MCI 0.21 0.84
技能仅与联合培训 1.44 0.16
购票任务
NC vs. MCI 1.25 0.22
技能仅与联合培训 0.25 0.81
互联网处方充值和购物
NC vs. MCI 1.55 0.19
仅技能与联合培训 0.16 0.87

表 4:比较 MCI 与 NC 训练收益和技能仅与综合处理的 t 检验结果。

Discussion

CSFT 培训通过多达 6 次培训课程,使治疗获得大量快速收益,结果适用于 NC 和 MCI 参与者。两个参与者组都证明了任务性能的显著改善。CCT 补充导致类似的 CFST 收益,CFST 培训课程的一半。重要的是,仅接受技能培训的 NC 学员每项任务平均只需 6 个会话(可能为 24 次),即可完善绩效。总结:1) 两组参与者都表现出所有任务绩效的提高;2) HC 参与者即使没有 CCT 补充,也相当迅速地通过培训;3) MCI 参与者需要更多的培训课程,但学习情况相同。这些发现复制了我们以前对老年精神分裂症患者的发现,以及一个单独的健康对照样本。

首要问题是改进与计算机功能技能培训有关的培训,培训参与者使用MCI。这些病例在偶发性记忆上有重大损伤。然而,在6个不同的训练模拟中,他们仍然能够取得可观的收益,与NC人员相当。先前的研究表明,在MCI和大赦条件下,程序记忆和语言记忆学习的分离程度为13、14。因此,本研究表明,功能技能可以相当迅速和有效地学习,很少辍学。

与CCT补充计算机技能培训大大提高了技能培训的效率,与仅进行技能培训相比,每个单元培训课程的收益增加了一倍。因此,在使用 MCI 的个人中与 CCT 和 CFST 联合干预可能具有多种好处。首先,CCT可以促进痴呆症的预防。技能培训还可能导致独立性提高或延迟 MCI 的渐进式功能变化。因此,联合培训的潜在好处似乎相当可观,是本协议进一步研究的一个主要课题。

以后的研究将侧重于现实世界的功能增益。展示这种实际收益将巩固此培训协议的好处。执行议定书相当有效,与会者报告说,他们对其收获的满意程度很高。例如,98% 或更多的参与者表示,他们"肯定"能够在现实世界中完成 6 项任务中的每一个。

Disclosures

在过去的一年里,哈维博士收到了阿尔克梅斯、博林格英格尔海姆、细胞内疗法、爵士制药、米内尔瓦制药、大分美国、罗氏制药、赛诺菲制药、Sunovion制药、武田制药和泰瓦的咨询费或旅行报销.他从精神分裂症认知简要评估中获得版税。他是i-功能的首席科学官。彼得·卡勒斯特鲁普是i-功能的首席执行官。丽泽·蒂比里埃是 i-Function 的兼职员工。萨拉·查贾是i-功能的首席科学官。

Acknowledgments

这项研究由NIA资助编号R43AG057238给彼得·卡列斯特鲁普。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Bac App Verasci, Inc. N/A Cognitive testing software
Computerized Functional Skills Assessment and Training Software i-Function N/A Computerized Software

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