Pitkäaikainen muistitestaus lapsilla, joilla on tyypillisiä kehitys- ja hermoston kehityshäiriöitä: etäverkkopohjainen kuvatehtävän toteutettavuustutkimus

Abstrakti

Tausta:

Neurokehityshäiriöt (NDD) aiheuttavat yksilöille vaikeuksia oppia tosiasioita, menettelytapoja tai sosiaalisia taitoja. NDD on liitetty useisiin geeneihin, ja useita eläinmalleja on käytetty potentiaalisten terapeuttisten ehdokkaiden tunnistamiseen pitkän aikavälin ja assosiatiivisen muistin erityisten oppimisparadigmojen perusteella. NDD-potilailla tällaista testausta ei kuitenkaan ole käytetty toistaiseksi, mikä on johtanut aukkoon prekliinisten tulosten muuntamisessa kliiniseen käytäntöön.

Hermoston kehityshäiriö on tila, jossa hermostossa esiintyy sikiön tai vauvaiän aikana jotain poikkeavuutta, mikä johtaa sarjaan epänormaalia kehitystä. Tämä tila voi vaikuttaa potilaan fyysiseen ja henkiseen terveyteen. On olemassa monenlaisia ​​hermoston kehityshäiriöitä, mukaan lukien autismi, ADHD, kehitysvamma ja paljon muuta. Niistä muistiin liittyvät hermoston kehityshäiriöt sisältävät pääasiassa seuraavia tyyppejä:

1. Autismi

Autismi on hermoston kehityshäiriö, joka vaikuttaa ensisijaisesti ihmisen sosiaalisiin taitoihin, kielitaitoon ja tunnekäyttäytymiseen. Autismilla ihmisillä on kehittyneemmät muistit, mutta heillä on huonommat sosiaaliset, sanalliset ja emotionaaliset muistit. Tämä tila aiheuttaa autistisilla ihmisillä vaikeuksia ihmisten välisessä kommunikaatiossa, kielen ymmärtämisessä ja tunneilmaisussa.

2. Autismi

Autismi on myös hermoston kehityshäiriö. Sille on ominaista lähinnä se, että sinulla ei ole ollut ystäviä lapsuudesta lähtien, välinpitämättömyys ympärilläsi olevia kohtaan ja epätasainen kehitys. Autismilla ihmisillä on suhteellisen normaali muisti, mutta heillä voi olla tiettyjä vaikeuksia ymmärtämisen, kognition ja kielen kanssa.

3. Oppimisvaikeudet

Oppimisvaikeuksia ovat pääasiassa luku-, kirjoitus- ja kielimuurit. Oppimisvammaisilla ihmisillä on yleensä normaali muisti, mutta suhteellisen heikot kieli-, luku-, kirjoitus- ja laskutaidot. Tämä tilanne johtaa oppimiskyvyn heikkenemiseen, mikä vaikuttaa elämään ja päivittäiseen oppimiseen.

Vaikka hermoston kehityshäiriöt voivat vaikuttaa yksilön fyysiseen ja henkiseen terveyteen, meidän tulee keskittyä positiiviseen mielentilaan. Niille, jotka kärsivät hermoston kehityshäiriöistä, mutta joilla on silti vahva tahto ja motivaatio, heillä on poikkeuksellisia saavutuksia ja muistoja, ja heidän loistavia saavutuksiaan takotaan heidän lahjakkuudellaan ja rohkeudellaan. Siksi meidän tulee kiinnittää huomiota heidän mielentilaansa ja rohkaista heitä kohtaamaan rohkeasti elämän haasteet ja omaksumaan tulevaisuuden kauneus. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava muistiamme. Cistanche voi parantaa muistia merkittävästi, koska lihatahna on perinteinen kiinalainen lääkeaine, jolla on monia ainutlaatuisia vaikutuksia, joista yksi on muistin parantaminen. Jauhetun lihan teho perustuu useisiin sen sisältämiin vaikuttaviin ainesosiin, mukaan lukien karboksyylihappo, polysakkaridit, flavonoidit jne. Nämä ainesosat voivat edistää aivojen terveyttä eri kanavien kautta.

Napsauta Know-painiketta parantaaksesi lyhytaikaista muistia

Tavoite:

Pyrimme arvioimaan, voitaisiinko NDD-potilaita testata parillisen assosiaatiooppimisen ja pitkäaikaisen muistin puutteen suhteen, kuten aikaisemmissa eläinmalleissa on osoitettu.

Menetelmät:

Kehitimme kuvapohjaisen pariassosiaatiotehtävän, joka voidaan suorittaa eri ajankohtina verkkopohjaisella etätestauksella, ja arvioimme sen toteutettavuutta tyypillisen kehityksen (TD) sekä NDD:n lapsilla. Mukana oli 2 tehtävää: objektin tunnistus yksinkertaisempana tehtävänä ja pariliitos. Oppimista testattiin heti harjoittelun jälkeen ja myös seuraavana päivänä pitkäaikaismuistin suhteen.

Tulokset:

Huomasimme, että 5-14-vuotiaat lapset, joilla on TD (n=128) ja joilla on erityyppinen NDD (n=57), voivat suorittaa testauksen muistipelin avulla. NDD-lapsilla oli puutteita sekä tunnistus- että pariliitostehtävissä ensimmäisenä oppimispäivänä, molemmilla 5-9-vuotiailla (P<.001 and P=.01, respectively) and 10-14–year old groups (P=.001 and P<.001, respectively). The reaction times to stimuli showed no significant difference between individuals with TD or NDD. Children with NDD exhibited a faster 24-hour memory decay for the recognition task than those with TD in the 5-9–year old group. This trend is reversed for the paired association task. Interestingly, we found that children with NDD had their retention for recognition improved and matched with typically developing individuals by 10-14 years of age. The NDD group also showed improved retention deficits in the paired association task at 10-14 years of age compared to the TD group.

Johtopäätökset:

Osoitimme, että verkkopohjainen oppimisen testaus yksinkertaisella kuvayhdistelmällä on mahdollista sekä TD- että NDD-lapsille. Näitimme, kuinka verkkopohjaisen testauksen avulla voimme kouluttaa lapset oppimaan kuvien välisen yhteyden, kuten välittömistä testituloksista ja päivän kuluttua suoritetuista testituloksista ilmenee. Tämä on tärkeää, koska monet oppimisvajeen mallit NDD:ssä kohdistuvat sekä lyhyt- että pitkäaikaiseen muistiin terapeuttista interventiota varten. Osoitimme myös, että huolimatta mahdollisista hämmentävistä tekijöistä, kuten itse ilmoittamasta diagnoosiharhasta, teknisistä ongelmista ja monipuolisesta osallistumisesta, Muistipelissä on merkittäviä eroja tyypillisesti kehittyvien lasten ja NDD-potilaiden välillä. Tulevat kokeet hyödyntävät verkkopohjaisen testauksen potentiaalia suurempia kohortteja varten ja ristiinvalidointia muiden kliinisten tai prekliinisten kognitiivisten tehtävien kanssa.

AVAINSANAT

Muisti; hermoston kehityshäiriö; autismikirjon häiriö; henkinen vamma; kehityksellinen viive; hippokampus; tunnustaminen; pariliitosoppiminen; etätestaus; autismi; häiriö; genetiikka; kehittävä; kehityshäiriö; peli; etä; testaus; diagnoosi; diagnoosi.

Johdanto

Neurokehityshäiriöt ovat yleisiä

Uuden tiedon oppiminen yhdistyksiä muodostamalla on kehityksen ja päivittäisen toiminnan ytimessä. Kuitenkin ymmärryksemme siitä, kuinka tällaiset assosiaatiot voivat vaihdella tyypillisesti kehittyvien yksilöiden ja neurologisten kehityshäiriöiden (NDD) välillä, on edelleen riittämätön joissakin tärkeissä näkökohdissa. NDD sisältää ryhmän diagnooseja, joissa tyypillisten aivotoimintojen, kuten huomion, kognition tai sosiaalisen toiminnan, kehitys muuttuu [1]. Esimerkkejä yleisistä NDD:istä ovat tarkkaavaisuus-/hyperaktiivisuushäiriö (ADHD), autismispektrihäiriö (ASD) ja älyllinen vamma [2]. Pelkästään Yhdysvalloissa noin yhdellä 6:sta (17 %) 3–17-vuotiaista lapsista oli NDD, kuten vanhemmat raportoivat [3]. Tämä heijastaa maailmanlaajuisissa väestötutkimuksissa havaittua määrää [4-10]. Ei vain yksilöt, joilla on NDD, vaan myös heidän perheensä joutuvat kokemaan merkittäviä taloudellisia ja psykologisia rasitteita [11-13], mikä vaatii enemmän ponnistuksia kohdistettujen interventioiden kehittämiseen, koska useimmilla NDD:illä on elinikäisiä vaikutuksia [14].

Prekliinisen ja kliinisen NDD-mallien välillä testatun muistityypin nykyiset erot

Viimeisen vuosikymmenen aikana on lisääntynyt valtavasti tutkimuksia, joissa tunnistetaan kuhunkin hermoston kehitystilaan liittyviä geenejä, ja useiden eläinmallien kehittäminen häiriöiden tutkimiseksi [15-17]. Siitä huolimatta ihmisillä käytettävien kognitiivisten testien ja eläinmalleissa käytettyjen kognitiivisten mittareiden välillä on eroja, mikä voi haitata kandidaattihoitojen translaatiota [18,19].

Koska monet NDD:ssä löydetyistä geeneistä kuuluvat signalointireitteihin, joita on jo tutkittu oppimisen ja muistin eläinmalleissa [20,21], monet vakiintuneet "muistitestit", joita aiemmin käytettiin NDD-eläinmalleissa, eivät välttämättä vastaa NDD:n kliinisiä menetelmiä. testaus. Eläinkokeissa on keskitytty tutkimaan ei-assosiatiivista (herkistyminen ja tottuminen) vs. assosiatiivista muistia (pelon ehdolla, spatiaalista navigointia ja hajuaistimista) [22,23] ja lyhytaikaista muistia (STM; koulutus ja muistaminen muutamassa minuutissa) verrattuna pitkäkestoiseen muistiin. aikavälimuisti (LTM; 24 tuntia) [24]. NDD-geeniortologien ja ehdokasfarmakologisten interventioiden mutanttien vaikutusta näihin käyttäytymiseen on karakterisoitu [25-27]. Työkalut NDD-potilaiden muistiongelmien havaitsemiseksi kliinisissä olosuhteissa ovat kuitenkin edelleen riittämättömiä tai riippuvat suuresti omasta raportoinnista [28, 29].

Vaikka osa tyypillisten yksilöiden muistia ja muistamista koskevista uraauurtavista töistä, kuten Ebinhausin tekemä, tutki STM:ää ja LTM:ää [30], suurin osa kliinisistä muistitesteistä on keskittynyt STM-tyyppeihin, kuten työmuistiin [31]. Suurin osa NDD-potilaista, mukaan lukien ne, joilla on yleisiä geneettisesti määriteltyjä sairauksia, kuten Fragile X -oireyhtymä [32-35], Downin oireyhtymä [36,37], Williamsin oireyhtymä [38], sekä kliinisesti määritellyt sairaudet, kuten esim. spesifisellä kielen heikkenemisellä [39,40], ADHD:lla [41-43], ASD:llä [44] ja kehitysvammaisella [45-48] on havaittu olevan STM-virheitä. LTM:ää ei kuitenkaan ole raportoitu, paitsi yhdessä 1990-luvulla tehdyssä tutkimuksessa, joka osoitti LTM-virheitä Downin oireyhtymässä [49]. Oletamme, että tämä johtuu osittain teknisistä ja taloudellisista rajoituksista, jotka rajoittavat uudenlaisen ja erittäin tarkan muistitestauksen kehittämistä ja toistuvaa testausta laboratorioympäristössä. Tämä viittaa siihen, että verkkopohjainen tai etätestaus voi olla ratkaisu.

Samoin nykyisen testisuunnittelun rajoitukset ovat rajoittaneet muistitestauksen johdonmukaista käyttöä NDD:ssä. Pariassosiaatiota käytetään usein kliinisesti käyttämällä kuvan ja nimen tai sana-sana-assosiaatiota [50]. Tämän tyyppinen testi perustuu hippokampuksen toimintaan [51-54]. Tyypillisesti henkilö oppii yhteyden henkilön kuvan ja nimen välillä. Testaushetkellä heille esitetään kuva ja 3 nimeä (1 oikea ja 2 muuta valmennuksessa nähtyjen henkilöiden nimeä). NDD:tä sairastavilla voi olla lukuhaasteita, ja siksi he eivät ole altistuneet laajasti pariassosiaatiotesteille [55,56]. Siitä huolimatta kuvapohjaisia ​​assosiaatiotehtäviä on käytetty lukihäiriölapsille [22,57] ja NDD [58] kielen viivästymiseen liittyvien ongelmien kiertämiseen [59,60].

Mahdollinen ongelma etätestauksessa olisi päätellä osallistujien tarkkaavaisuusaste. Kontrollitehtäviä [61], kuten parin tunnistamista, joka on vähemmän vaikea, hippokampuksesta riippumaton tehtävä, on käytetty testaamaan yksilön kykyä osallistua ja tarkkaavaisuutta tehtävään [54,62,63]. Tässä tilanteessa ennen näkemättömien flanker-kuvien käyttäminen helpottaa assosiaatiota.

Web-pohjaisen ja etätestauksen syntyminen kognitiivisen arvioinnin menetelmänä NDD: ssä

Kosketusnäyttöpohjainen testaus on noussut tarkaksi ja kiinnostavaksi työkaluksi lasten ja yksilöiden testaamiseen, joilla on NDD. NIH Toolboxin osatehtäviä neurologisten ja käyttäytymistoimintojen arvioimiseksi, kuten episodista muistia [64] ja työmuistia [65], on käytetty äskettäin Fragile X -oireyhtymän kliinisessä tutkimuksessa [66]. Nämä tehtävät eivät kuitenkaan arvioi assosiatiivisia tai LTM-taitoja. Lisäksi NIH-työkalupakkia on tällä hetkellä annettava paikallisesti tableteilla laboratorion koulutettujen tutkijoiden ohjauksessa. Toinen testi, jota käytetään NDD:tä sairastaville henkilöille, on Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery, joka arvioi työmuistia, episodista muistia, huomiokykyä ja päätöksentekoa [67]. Tämä testi on lisensoitu ja sitä on annettu ADHD-potilaille tutkijoiden tableteilla [68,69]. Vaikka nämä testit ovat hyvin rakennettuja, ne eivät tällä hetkellä mahdollista assosiatiivisen muistin testaamista eri ajankohtina. Ne rajoittuvat myös in situ -testaukseen laboratoriossa tai tutkijoiden laitteilla, mikä tekee niistä kalliita ja suuren joukon osallistujia saavuttamattomissa. Testaaminen perinteisissä laboratorioympäristöissä voi myös olla haastavaa lapsille, erityisesti niille, joilla on NDD, ottaen huomioon ahdistuneisuuden korkea esiintyvyys [70-76].

Siksi pyrimme kehittämään etäverkkopohjaisen ja saavutettavan kognitiivisen testin, joka voisi paremmin heijastaa muistityyppiä (assosiatiivinen) ja eri aikapisteitä (STM ja LTM), joita käytetään prekliinisissä malleissa, siinä toivossa, että tämä tekee prekliinisestä hoidot muuttuvat helpommin kliinisiksi kokeiksi. Tässä arvioimme tällaisen web-pohjaisen testauksen toteutettavuutta henkilöillä, joilla on tyypillinen kehitys (TD) ja NDD.

menetelmät

Eettinen hyväksyntä

Albertan yliopiston eettinen komitea hyväksyi projektin (Pro00033138).

Tietoinen suostumus

Tietoinen suostumus tutkimukseen osallistumiseen haettiin osallistujan vanhemmalta tai huoltajalta (Multimedia Liite 1). Seuraavaksi osallistujia tai vanhempia ja huoltajia pyydettiin antamaan tietoja osallistujan iästä, neurologisista ja lääketieteellisistä tiloista, sukupuolesta ja nykyisistä lääkkeistä (kuva 1).

Osallistuja

Kaikkiaan tutkimukseen osallistui 128 henkilöä, joilla ei ollut tunnettuja neurologisia sairauksia, ja 57 henkilöä, joilla oli NDD, mukaan lukien kehitysviive, ASD ja kehitysvamma. Tukikelpoisten osallistujien omaishoitajat ilmoittivat itse diagnoosistaan ​​tai sen puuttumisesta. Taulukko 1 sisältää osallistujien demografiset tiedot. Koululautakunta otti osallistujiin yhteyttä Terveiden imeväisten ja lasten kliinisen tutkimusohjelman (HICCUP) tai perhetukiryhmien kautta. Pääsy oli osallistujille maksuton. Osallistujat saivat muistipelin URL-osoitteen.

Muistipelin käyttöliittymä

Kaikki Muistipeliin osallistuminen tapahtui verkkopohjaisesti kosketusnäytöllisen tabletin (esim. iPad) avulla. Menettelyssä on viisi pääosaa: (1) suostumus, (2) rekisteröinti, (3) opetusvideo, (4) koulutusvaihe ja (5) testausvaihe.

Suostumuksen ja rekisteröitymisen jälkeen osallistujat saivat sähköpostiin koodin, jonka avulla he voivat siirtyä koulutus- ja testauskomponentteihin. Nämä tapahtuvat 2 päivän aikana. Ensimmäisenä päivänä osallistujat osallistuvat pelin kolmeen vaiheeseen: opetusvaiheeseen, harjoitusvaiheeseen ja testausvaiheeseen. Vaiheet piti suorittaa loppuun, jotta testi pääsi läpi. Opetusvaihe koostui suullisista ja visuaalisista selityksistä testin suorittamisesta sovittamalla parit oikein yhteen. Tämä on opetusvideon muodossa, joka selittää pelin toimintaa. Sarjakuvasammakko esittelee esimerkkejä, kun taas selostus selittää mitä tehdä (kuva 2). Videota seuraa harjoitusvaihe, jossa osallistujille näytetään ensin 6 paria ja sen jälkeen 6 kysymystä. Tässä osiossa heille annettiin palautetta siitä, oliko heidän vastauksensa oikein vai väärin. Lopuksi osallistujat kävivät läpi testausvaiheen, jossa heille näytettiin 20 paria ja 20 kysymystä tällä kertaa ilman palautetta vastauksistaan. Päivänä 2 osallistujat ohjattiin testausvaiheeseen (kuten päivänä 1), eikä heille annettu palautetta vastauksistaan.

Tehtävän kuvaus

Muistipeli sisältää kysymyksiä, jotka testaavat sekä parisuhdetta että tunnistusmuistia, riippuen käytettävissä olevista distraktorikuvista (kuva 3). Tunnustuskysymyksessä 2 häiritsevää kuvaa eivät kuulu yhteenkään harjoituksessa nähtyihin pareihin, eikä niitä ole aiemmin katsottu. Pariliitoskysymyksessä yksi häiriötekijöistä on vastaava kuva kehotteeseen, jota ei tällä hetkellä näytetä, joten niitä on katsottu aiemmin. Käytetyt kuvat on valittu niiden muodon ja ulkonäön perusteella tohtori Mathieu Brodeurin luomasta Bank of Standardized Stimuli (BOSS) -tietokannasta.

Tehtävän kehittäminen

Kehitimme muistipelin alun perin testausta varten E-Primellä (Psychology Software Tools) ja annoimme sen NDD-lapsille kehitysneurologian klinikallamme kosketusnäytöllisen kannettavan tietokoneen avulla koulutettujen neurotieteen opiskelijoiden valvonnassa. Näin pystyimme optimoimaan ohjevideon ja kuvien valinnan sekä tarkentamaan tehtävää. Havaitsimme esimerkiksi, että selostus ohjevideon aikana helpotti osallistujien ja huoltajien seuraamista. Pariliitos- ja tunnistustestaukseen käytettyjen kuvien valinta, jotka standardisoitiin BOSS-tietokannassa, tarkistettiin yleisen ymmärrettävyyden ja laadunvarmistuksen vuoksi hoitajien kanssa sekä muotoilun (suunta, väri ja muodot) kanssa tiimimme kahden psykologin kanssa ( SAW ja JP). Samoin muutimme "oikean vastauksen" paikkaa vasemmalta, keskeltä ja oikealta estääksemme "väärän menestyksen", jos esimerkiksi henkilö aina valitsi tietyn paikan. Myös testin aikana huoneessa olevilta omaishoitajilta haettiin palautetta käytetystä virtauksesta ja ymmärrettävyyden haasteista. Yleisten kommenttien lisäksi varmistimme, että osallistujat ymmärsivät ohjevideon sekä Muistipelin harjoitus- ja testausvaiheet. Kun tehtävän lopullisesta versiosta keskusteltiin ohjelmoijien kanssa (Jeffrey Van Alstine, Arthur Schuiltz, Albertan yliopiston kasvatustieteen laitos) E-Prime-ohjelmistoon, joka on laajalti käytetty ohjelma ärsykkeiden esittämiseen [77], ja se kehitettiin verkkokäyttöön. -pohjainen testaus tableteilla. Muistipeliin tehtiin useita muutoksia reagoivuuden optimoimiseksi. Diagnoosi ja ikä sisältyivät kaikkiin versioihin, mutta sukupuoli lisättiin vain toiseen versioon.

Koodausmenetelmä

Muistipeli koostuu kolmesta osasta: pelin käyttöliittymästä, tutkijaliittymästä ja sovellusohjelmointirajapinnasta (API), jotka molemmat kommunikoivat keskenään. Pelin käyttöliittymä on staattinen HTML, joka käyttää mukautettua verkkosovellusta, joka on rakennettu jQuery 1.11:llä (OpenJS Foundation) ja joka on riippuvainen YouTube iFrame API:sta. Tutkijan käyttöliittymä on pieni mukautettu PHP 7 -sovellus ilman riippuvuuksia. API itsessään on rakennettu PHP Slim -kehyksen v3.4:lle, se käyttää PHPMailer v5.3:a vahvistus- tai muistutussähköpostien lähettämiseen paikallisen yliopiston SMTP-palvelimen kautta ja puolestaan ​​tallentaa tiedot MySQL (Oracle Corporation) -tietokantaan mahdollisten tunnistetietojen kera. (sähköpostiosoitteet) on salattu siten, että vain tutkijat voivat purkaa sen ja lukea ne oikealla avaimella. Muistipeli on web-pohjainen ja siihen pääsee osoitteesta [78].

Tietojen analysointi

Pelikomponentista kirjattiin oikeiden vastausten prosenttiosuus sekä kuhunkin kysymykseen vastaamiseen tarvittava aika reaktioaikana (RT).

NDD:tä sairastavien osallistujien suorituskykyä verrattiin vastaavaan TD-osallistujien ikäryhmään. Ryhmät jaettiin kahteen ikäryhmään: 5-9 vuotta ja 10-14 vuotta. Oikea pistemäärä ilmoitetaan prosenttiosuutena oikein vastatuista kysymyksistä. Päivän 1 ja 2 esitys piirrettiin. Nämä 2 yhdistävä viiva vedettiin ja kulmakerrointa käytettiin arvioimaan muistin heikkeneminen. RT on keskimääräinen aika, joka osallistujilta kesti vastata kysymyksiin, ja se annetaan ms. Parittomia t-testejä oletetulla Gaussin jakaumalla (käyttämällä parametrista testiä), ei oletuksia johdonmukaisista SD-arvoista (Welchin t-testi) eikä korjauksia moninkertaisille vertailuille tehty (P-arvo *<.05, ** <.01, *** <.001; Cronbach α=.05). Effect sizes between groups were reported as Cohen d values. All statistical analyses were run using Prism software (GraphPad).

Outlier-analyysi

RT:n osalta kaikki osallistujan poikkeamat havaittiin käyttämällä modifioitua Z-pistemäärää [79], joka oli mukautettu pienille tietojoukoille, ja sitten poistettiin. Tämä tehtiin osallistujakohtaisesti, ja mikä tahansa yli 3,5:n absoluuttinen arvo on merkitty poikkeavaksi arvoksi.

Tulokset

Parillinen yhdistys- ja tunnustusesitys 1. päivänä

Rekrytoimme henkilöitä, joilla on TD ja henkilöitä, joilla on erityyppinen NDD. Käyttäjien vanhemmat ilmoittivat ne itse, ja niihin sisältyi kehitysviive, kehitysvamma ja ASD (taulukko 2).

Aloitimme arvioimalla NDD-potilaiden oppimissuorituskykyä (päivä 1) verrattuna TD-potilaisiin. Arvioimme sekä suorituskyvyn että RT:n kullekin paradigmatyypille (pariliitos ja tunnistus) ikäryhmän (5-9 vuotta vanha ja 10-14 vuotta vanha) funktiona.

Tyypillinen istunnon pituus oli 3-6 minuuttia. Kaikki osallistujat eivät suorittaneet testiä ensimmäisenä päivänä sen aloittamisen jälkeen. Päivän 1 aikana 69 TD- ja 32 NDD-henkilöä aloitti harjoituksen, mutta ei suorittanut loppuun, kun taas 32 TD- ja 14 NDD-henkilöä lopetti harjoituksen, mutta ei testausosuutta. Päivänä 2 osallistujien joukossa, jotka suorittivat päivän 1, 5 TD ja 12 NDD aloittivat, mutta eivät lopettaneet testausta.

NDD-suorituskyky oli huomattavasti heikompi tunnistusmuistin osalta molemmissa ikäryhmissä (ikä 5-9 vuotta, s<.001, d=0.89; ages 10-14 years, P=.001, d=0.90) (Figure 4A). We found that RT was not significantly different between TD and NDD individuals (ages 5-9 years, P=.90; ages 10-14 years, P=.09) (Figure 4B). We observed a trend toward decreased RT from 5-9 to 10-14 years in TD, but we did not observe such a reduction in NDD individuals.

Pariliitosmuistissa havaitsimme merkittäviä puutteita 5-9-vuotiailla lapsilla (P=.01, d=0.53) ja 10-14-vuotiailla (P)<.001, d=0.94) with NDD compared to TD (Figure 4C). RT did not show significant differences (ages 5-9 years, P=.91; ages 10-14 years, P=.23) but showed a trend for decreased RT in TD (Figure 4D) between the 2 age groups. RT in NDD trended toward increasing when comparing 5-9 years old to 10-14 years old individuals, suggesting that NDD performance potentially requires more cognitive processing, and thus the increased reaction time.

Huomasimme myös, että tunnistuspisteet olivat korkeammat kuin parisuhteessa. Tämä ero havaittiin molemmissa ryhmissä; Se oli kuitenkin merkitsevä vain TD-ryhmille (ikä 5-9 vuotta, p<.001, d=0.60; ages 10-14 years, P=.03, d=0.57) and not the NDD groups (ages 5-9 years, P=.53; ages 10-14 years, P=.12).

Muistin rappeutuminen päivästä 1 päivään 2

Huomasimme, että tunnistustehtävässä 5-9 vuotta vanhoilla yksilöillä, joilla oli NDD, suorituskyky heikkeni nopeammin päivänä 2 (24-tunnin heikkeneminen) verrattuna yksilöihin, joilla oli TD, mikä näkyy kaltevuuden erona. (Y=5.637 TD:ssä vs. Y=9.333 NDD:ssä) (Kuva 5A). Tätä ei kuitenkaan havaittu 10-14 vuoden ikäisillä henkilöillä (kuva 5B). Hämmästyttävästi päinvastainen suuntaus havaittiin parisuhteessa. Yksilöt, joilla oli NDD, osoittivat samanlaista hajoamista 5-9-vuotiaiden ryhmässä (kuva 5C), mutta heikkenevät enemmän 10-14-vuotiailla (kuva 5D). Mitään eroa ei havaittu missään reaktioaikavertailussa (Multimedialiite 2). Osallistumisessa esiintyi samanlaista poistumista päivästä 1 päivään 2 kaikissa ikäryhmissä sekä TD- että NDD-ryhmissä (41 osallistujaa 97:stä [42 %] TD-potilailla vs 14/30 [47 %] NDD-ryhmissä). 5-9 vuotta vanha ryhmä ja 14 osallistujaa 31:stä [45 %] TD:ssä verrattuna 12/27 (44 %) yksilöihin, joilla on NDD 10-14 vuotta vanhassa ryhmässä).

Suorituskyvyn jakautumisen homogeenisuus ryhmien välillä

Vertailimme yksilöitä TD:stä ja NDD:stä piirtämällä heidän suorituskykynsä ja RT-arvonsa sekä parisuhteessa että tunnistuksessa homogeenisyyden osoittamiseksi. Useilla NDD-potilailla oli sekadiagnooseja; siksi emme voineet piirtää niitä diagnoosin perusteella yksitellen. Havaitsimme, että niillä, joilla oli NDD, suorituskyky näytti olevan erilainen ryhmäjakauma, erityisesti nuoremmassa ikäryhmässä (5-9-vuotiaat), bimodaalinen jakauma tunnistamisessa ja parillinen assosiaatio (kuva 6). Toisaalta RT:llä oli tasaisempi jakelu (Multimedia Liite 3).

Etäverkkopohjaisen kognitiivisen testauksen toteutettavuus

Työmme osoittaa, että etäverkkopohjainen muistitestaus on mahdollista lapsille, joilla on TD (n=128 henkilöä) ja NDD (n=57 henkilöä), jo 5-vuotiailla. Itse asiassa kuvansovituksen käyttö salli NDD-lasten testauksen. Tulokset ovat myös yhdenmukaisia ​​aiemman raportin kanssa, joka koski asteittaista suorituskyvyn paranemista tunnistustehtävissä lapsilla, joilla on TD [80]. Tehtävämme mahdollisti myös pariliitosmuistin mittaamisen ja merkittävien erojen löytämisen TD:tä sairastavien osallistujien ja NDD:n välillä.

Se havaitsi myös, että lapset, joilla oli TD tai NDD, pystyivät suorittamaan LTM-testejä (päivä 2) samassa suhteessa, mikä tuki edelleen muistipelin toteutettavuutta työkaluna sekä STM:n että LTM:n tutkimiseen. Lisäksi havaittiin merkittävästi heikentynyt suorituskyky NDD-potilailla verrattuna TD:hen.

Web-pohjaisen testauksen edut

Uskomme, että tablet-lähestymistapa tekee kognitiivisesta testauksesta lapsia kiinnostavampaa. Huomasimme ensimmäisen pilottitestauksen aikana (henkilökohtaisesti), että useimmat lapset nauttivat pelistä. Lisäksi kuvien avulla voisimme auttaa testaamaan henkilöitä, joilla on rajoittunut luku- ja kielikehitys ja jotka eivät pystyneet suorittamaan perinteisiä sanahakutehtäviä. Tehtävä voitaisiin laajentaa myös muita kieliä käyttäviin henkilöihin; Tämä vaatii kuitenkin ohjevideon päivittämisen. Ottaen huomioon ahdistuneisuuden yleisyyden NDD-potilailla [67,81], ehdotamme, että muistipelin etätestaus, joka on täydellinen yksilön tutussa ympäristössä, voi vangita paremmin NDD-potilaiden täyden potentiaalin.

Web-pohjainen testaus osallistujien laitteilla on tärkeää, koska tutkijat ovat yhä enemmän miettineet etätestausta matkakorvausten, harvinaisten sairauksien maantieteellisten ongelmien ratkaisemiseksi ja suuren osallistujamäärän rekrytoimiseksi.

Vaikka tämä työ keskittyy kliiniseen diagnoosiin (NDD), pääsy suurempaan osallistujamäärään on avainasemassa tulevassa työssä, joka keskittyy tiettyihin geeneihin tai oireyhtymiin. Lisäksi muistipelin (LTM ja pariliitos) testaamien kognitiivisten mittareiden läheisempi läheisyys voisi helpottaa eläinmalleista saatujen löydösten kääntämistä.

Nykyiset rajoitukset

Yksi verkkopohjaisen etätestauksen kompromisseista on osallistujan käyttäytymisen selvittäminen samalla tavalla kuin henkilökohtaisessa testauksessa. Esimerkiksi henkilö voi olla hajamielinen ja suoriutua epäoptimaalisesti. Osallistuja ja hoitaja eivät myöskään välttämättä ymmärrä opetusvideota, eivätkä välttämättä pysty suorittamaan tehtävää optimaalisesti. Vaikka pyrimme kehittämään ohjevideon hoitajien palautteen pohjalta klinikan varhaisessa pilottitestauksessa, on mahdollista, että jotkut käyttäjät eivät ymmärtäneet sitä hyvin. On myös haastavaa arvioida, kuinka paljon ja millaista ohjausta omaishoitajat antoivat. Toinen tärkeä harkittava tekninen parannus olisi testin kulku siten, että seuraava vaihe riippuu ja määräytyy osallistujan suorituskyvystä harjoituskokeessa. Tällä hetkellä, vaikka osallistuja saa palautetta, hän voi silti edetä testausvaiheeseen aiemmasta suorituksestaan ​​​​riippumatta. Voi olla tärkeää esitellä osallistujalle opetusohjelma uudelleen tai kouluttaa heitä edelleen ennen kuin he voivat siirtyä testausvaiheeseen.

Jotkut NDD:n näkökohdat, kuten toistuva käyttäytyminen tai moottorin viive, voivat myös vaikuttaa suorituskykyyn eivätkä siten kuvasta niiden muistikapasiteettia tarkasti. Lisäksi näkövammaisuus voi myös vaikuttaa osallistujien kykyyn tunnistaa kuvat, ja se tulisi sisällyttää tulevaan versioon kohteeksi, josta omaishoitajat ilmoittaisivat. Web-pohjainen testaus perustuu myös hoitajien itse ilmoittamaan diagnoosiin, joka saattaa olla virheellinen. Siksi tuleva testaus sisältää korrelaation henkilökohtaisen psykometrisen testauksen kanssa. Vaikka testaus isommissa kohortteissa saattaa mahdollistaa tällaisten poikkeamien osuuden rajoittamisen, tällaiset rajoitukset voivat vaikuttaa pienempiin kohorteihin enemmän. Ehdotimme myös outlier-analyysiä sellaisten henkilöiden tunnistamiseksi, jotka ovat saattaneet kokea teknisiä vaikeuksia tai keskeyttää testin huomion puutteen tai vaatimustenmukaisuuden vuoksi, jotta tulokset eivät vääristyisi. Tulevaisuuden tutkimusta tarvitaan teknisten näkökohtien, kuten internetin nopeuden, laitetyyppien ja selaimien, mukauttamiseksi, jotka voivat myös vaikuttaa tuloksiin. Lopuksi voidaan myös tallentaa henkilö tehtävän suorittamisen aikana. Tätä on otettu käyttöön laajalti esimerkiksi COVID-19 aikana yliopistojen verkkopohjaiseen testihallintaan, mutta tämä aiheuttaa monia tietosuojaongelmia, eikä sitä siksi käytetty muistipelissä.

Lisäksi, vaikka muistipeli mahdollistaa laajan testauksen poistamalla mahdolliset fyysiset tai maantieteelliset esteet, iän, sukupuolen, sukupuolen ja diagnoosin monimuotoisuuden saavuttaminen on edelleen haastavaa. Lisäksi, vaikka se on mahdollisesti helpompaa, koska ne ovat kuvapohjaisia ​​pikemminkin kuin tekstipohjaisia ​​parillisia assosiaatiotehtäviä, ymmärrämme, että monet henkilöt, joilla on NDD, eivät ehkä silti pysty suorittamaan testausta. Jotta opetusvideosta olisi laajaa käyttöä, se on käännettävä, samoin kuin osa painikkeista, mutta käytetyt kuvat ovat helposti uudelleenkäytettävissä.

Tämä tutkimus mittasi myös suorituskykyä eri ikäryhmissä, mutta se ei tarjoa pitkittäistä tietoa muistin toimivuudesta aiemman suorituskyvyn funktiona. Siksi pitkittäinen seuranta on tärkeää. Ymmärrämme myös, että on tärkeää ottaa mukaan yksilöitä, joilla on erilainen NDD-etiologia tai suurempi otoskoko yksilöitä, joilla on tietty NDD-diagnoosi, jotta voimme arvioida monimuotoisuutta jatkossa ja korreloida muistipelituloksia muihin kognitiivisiin testeihin, kuten huomion ja työmuistin testeihin. , älykkyysosamäärä tai yksinkertaisempi plastisuuden muoto (herkistyminen ja tottuminen).

Tulevaisuuden tutkimusta tarvitaan, jotta muistipelien suorituskyky voidaan korreloida tiettyjen diagnoosien kanssa ja selvittää, vaikuttaisivatko LTM:ään tarkemmin eläinmalleissa liittyvät geenit LTM:ään enemmän kuin STM:ään. Lisäksi toistuva koulutus on tärkeää LTM:lle tyypillisesti kehittyvillä yksilöillä, esimerkiksi kielen opiskelussa [82,83]. On mielenkiintoista arvioida, suoriutuisivatko NDD-potilaat samalla tavalla tällaisissa tehtävissä; Emme kuitenkaan sisällyttäneet näitä paradigmoja tässä vaiheessa perheiltä saamamme palautteen perusteella alkukehitysvaiheessamme, jossa mainittiin tehtävän lyhyen pitämisen tärkeys.

Kiitokset

Haluamme kiittää tohtori Achimia ja Beaulieua avusta BOSS-kuvatietokannan kanssa. Haluamme myös kiittää tohtori Tim Tullya ja Mary Pyciä rakentavasta palautteesta Muistipelin suunnitteluun.

Eturistiriidat

Yhtään ei ilmoitettu.

Multimedia Liite 1

Online suostumus. Osallistujat (tai huoltajat) näkevät ensin aloitussivun, jossa on Muistipelin logo, ja sitten heidät ohjataan suostumuslomakkeelle (Albertan yliopiston hyväksymä). Osallistuja (tai hoitaja) voi sitten päättää, antaako hän suostumuksen vai ei.

Multimedia Liite 2

Vertaileva reaktioaika heti harjoituksen jälkeen (päivä 1) verrattuna suoritukseen seuraavana päivänä (päivä 2). (A) Reaktioaika (RT) yksilöille, joilla on tyypillistä kehitystä (TD) ja hermoston kehityshäiriöitä (NDD) tunnistustehtävässä (R) ikäryhmittäin. (B) RT R-tehtävässä yksilöillä, joilla on TD ja NDD ikäryhmittäin. (C) RT paired Association (PA) -tehtävälle yksilöille, joilla on TD ja NDD ikäryhmittäin. (D) RT PA-tehtävää varten henkilöillä, joilla on TD ja NDD ikäryhmittäin. TD-iät 5-9 vuotta, päivä 1: n=97; TD-iät 5-9 vuotta, päivä 2: n=56; TD-iät 10-14 vuotta, päivä 1: n=31; TD-iät 10-14 vuotta, päivä 2: n=17; NDD iät 5-9 vuotta, päivä 1: n=30; NDD iät 5-9 vuotta, päivä 2: n=16; NDD iät 10-14 vuotta, päivä 1: n=27; NDD ikä 10-14 vuotta, päivä 2: n=19.

Multimedia Liite 3

Reaktioajan jakautuminen päivinä 1 ja 2 henkilöille, joilla on tyypillinen kehitys (TD) ja hermoston kehityshäiriö (NDD). (A) Reaktioaika (RT) tunnistaa (R) yksilöille, joilla on 5-9 vuotta vanhan ryhmän TD. (B) RT henkilöiden tunnistamiseksi, joilla on 5-9 vuotta vanhan ryhmän NDD. (C) RT for R yksilöille, joilla on tyypillinen kehitys 10-14 vuotta vanhalle ryhmälle. (D) RT for R henkilöille, joilla on 10-14 vuotta vanhan ryhmän NDD. (E) RT pariliitolle (PA) henkilöille, joilla on 5-9 vuotta vanhan ryhmän TD. (F) PA:n RT henkilöille, joilla on 5-9 vuotta vanhan ryhmän NDD. G) PA:n RT henkilöille, joilla on 10-14 vuotta vanhan ryhmän TD. H) PA:n RT henkilöille, joilla on 10-14 vuotta vanhan ryhmän NDD. TD-iät 5-9 vuotta, päivä 1: n=97; TD-iät 5-9 vuotta, päivä 2: n=56; TD-iät 10-14 vuotta, päivä 1: n=31; TD-iät 10-14 vuotta, päivä 2: n=17; NDD iät 5-9 vuotta, päivä 1: n=30; NDD iät 5-9 vuotta, päivä 2: n=16; NDD iät 10-14 vuotta, päivä 1: n=27; NDD ikä 10-14 vuotta, päivä 2: n=19.

Viitteet

1. Thapar A, Cooper M, Rutter M. Neurokehityshäiriöt. Lancet Psychiatry 2017;4(4):339-346. [doi: 10.1016/S2215-0366(16)30376-5] [Medline: 27979720]

2. Jeste SS. Neurokehitykseen liittyvät käyttäytymis- ja kognitiiviset häiriöt. Continuum (Minneap Minn) 2015;21(3):690-714. [doi: 10.1212/01.CON.0000466661.89908.3c] [Medline: 26039849]

3. Zablotsky B, Black LI, Maenner MJ, Schieve LA, Danielson ML, Bitsko RH, et ai. Kehityshäiriöiden yleisyys ja suuntaukset lasten keskuudessa Yhdysvalloissa: 2009-2017. Pediatrics 2019;144(4):e20190811 [ILMAINEN koko teksti] [doi: 10.1542/peds.2019-0811] [Medline: 31558576]

4. Arora NK, Nair MKC, Gulati S, Deshmukh V, Mohapatra A, Mishra D, et ai. Neurokehityshäiriöt 2-9-vuotiailla lapsilla: väestöön perustuvat rasitusarviot viidellä Intian alueella. PLoS Med 2018;15(7):e1002615 [ILMAINEN koko teksti] [doi: 10.1371/journal.pmed.1002615] [Medline: 30040859]

5. Emerson E. Puute, etnisyys ja älyllisten ja kehitysvammaisten esiintyvyys. J Epidemiol Community Health 2012;66(3):218-224. [doi: 10.1136/jech.2010.111773] [Medline: 20889590]

6. Taylor E. ADHD:n kehittäminen. J Child Psychol Psychiatry 2009; 50(1-2):126-132. [doi: 10.1111/j.{7}}.2008.01999.x] [Medline: 19076263]

7. Johnson S, Fawke J, Hennessy E, Rowell V, Thomas S, Wolke D, et ai. Neurokehitysvamma 11 vuoden ikään asti lapsilla, jotka ovat syntyneet ennen 26 raskausviikkoa. Pediatrics 2009;124(2):e249-e257. [doi: 10.1542/peds.{10}}] [Medline: 19651566]

8. Zauche LH, Darcy Mahoney AE, Higgins MK. Autismikirjon häiriöistä kärsivien lasten samanaikaisesti esiintyvien hermoston kehitysvammaisten ennustajat. J Pediatr Nurs 2017;35:113-119. [doi: 10.1016/j.pedn.2017.04.002] [Medline: 28728761]

9. Hansen BH, Oerbeck B, Skirbekk B, Petrovski BÉ, Kristensen H. Neurokehityshäiriöt: esiintyvyys ja komorbiditeetti mielenterveyspalveluihin lähetetyillä lapsilla. Nord J Psychiatry 2018;72(4):285-291. [doi: 10.1080/08039488.2018.1444087] [Medline: 29488416]

10. Tatishvili N, Gabunia M, Laliani N, Tatishvili S. Epidemiologia hermoston kehityshäiriöistä 2-vuotiailla Georgian lapsilla. Pilottitutkimus – väestöpohjainen prospektiivinen tutkimus satunnaisesti valitulla otoksella. Eur J Paediatr Neurol 2010;14(3):247-252. [doi: 10.1016/j.ejpn.2009.07.004] [Medline: 19683948]

11. Knüppel A, Telléus GK, Jakobsen H, Lauritsen MB. Autismin kirjon häiriöstä kärsivien nuorten ja aikuisten elämänlaatu: tulokset valtakunnallisesta tanskalaisesta tutkimuksesta, jossa käytettiin itseraportteja ja vanhempien välitysraportteja. Res Dev Disabil 2018;83:247-259 [ILMAINEN koko teksti] [doi: 10.1016/j.ridd.2018.09.004] [Medline: 30312897]

12. Alves NS, Gavina VP, Cortellazzi KL, Antunes LAA, Silveira FM, Assaf AV. Kehitysvammaisten elämänlaatuun vaikuttavien kliinisten, demografisten, sosioekonomisten ja psykososiaalisten tekijöiden analyysi: poikkileikkaustutkimus. Spec Care Dentist 2016;36(6):307-314. [doi: 10.1111/scd.12196] [Medline: 27545115] 13. Bastiaansen D, Koot HM, Ferdinand RF, Verhulst FC. Psykiatrisista häiriöistä kärsivien lasten elämänlaatu: itse, vanhemman ja lääkärin raportti. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry 2004;43(2):221-230. [doi: 10.1097/00004583-200402000-00019] [Medline: 14726730]

14. Kripke C. Kehitysvammaiset aikuiset: kokonaisvaltainen lähestymistapa sairaanhoitoon. Am Fam Physician 2018;97(10):649-656 [ILMAINEN koko teksti] [Medline: 29763271]

15. Tello JA, Williams HE, Eppler RM, Steinhilb ML, Khanna M. Neurodegeneratiivisten sairauksien eläinmallit: kärpästen viimeaikainen kehitys korostaa innovatiivisia lähestymistapoja lääkekehitykseen. Front Mol Neurosci 2022;15:883358 [ILMAINEN koko teksti] [doi: 10.3389/nmol.2022.883358] [Medline: 35514431]

For more information:1950477648nn@gmail.com