Wir möchten Frau Isabelle Booth danken, eine Colorado State University ehrt Studenten, die bei der Analyse von Beschleunigungsdaten geholfen haben. Wir möchten auch die Finanzierung von NIH K12 HD055931 und K01 HD096047-02 an Autor J.S. anerkennen.

Alle Studienverfahren wurden vom Institutional Review Board (IRB) der Colorado State University genehmigt, und alle erwachsenen Teilnehmer erteilten vor Abschluss der Studienverfahren ihre schriftliche Zustimmung in Kenntnis der Sachlage. Die Eltern von Teilnehmern unter 18 Jahren erteilten die schriftliche Zustimmung in Kenntnis der Sachlage, und auch die kleinen Teilnehmer gaben vor Abschluss der Studienverfahren ihre schriftliche Zustimmung.
1. Überarbeiteter Dual Task Screen (DTS)
<ol><li>Subtask (Lower Extremity, LE)<ol>
<li>Starten Sie den Zustand des Einzelmotors.<ol>
<li>Platzieren Sie drei Yoga-Blöcke in einer horizontalen Position genau 4,5 m voneinander entfernt auf einem 18 m Gehweg.</li>
			<li>Befestigen Sie intelligente Geräte an jedem Knöchel, um Fersenschläge zu erkennen und Gangeigenschaften zu erhalten.</li>
			<li>Beginnen Sie die Videoaufnahme mit einem Camcorder auf einem Stativ.</li>
			<li>Weisen Sie die Teilnehmer an, so schnell wie möglich zu gehen und dabei Hindernisse zu überwinden. Starten Sie die Datenerfassung auf den Smartphones und tippen Sie scharf auf die Geräte gleichzeitig für die anschließende Zeitausrichtung der beiden getrennten Datenströme von der linken und rechten Beine.</li>
			<li>Messen Sie die Zeit bis zum Abschluss mit einer handbetriebenen Stoppuhr.</li>
			<li>Beenden Sie die Videoaufzeichnung.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Starten Sie die einzelne kognitive Erkrankung.<ol>
<li>Teilen Sie dem Teilnehmer seine/ihre zugewiesene Zeit für diese Bedingung mit, indem Sie die Zeit bis zur Fertigstellung von seinem Einzelmotorzustand (auf eine volle Sekunde hinaus) verwenden.</li>
			<li>Beginnen Sie die Videoaufnahme mit einem Camcorder auf einem Stativ.</li>
			<li>Weisen Sie die Teilnehmer an, so viele Wörter wie möglich anzugeben, die mit einem bestimmten Buchstaben (A oder F) beginnen. HINWEIS: Buchstaben werden zwischen den Teilnehmern und zwischen den Bedingungen für die einzel- und duale Aufgabe ausgeglichen. Die Zahlen werden zwischen den Teilnehmern und zwischen den Bedingungen für die einzel- und duale Aufgabe ausgeglichen.</li>
			<li>Beenden Sie die Videoaufzeichnung.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Starten Sie die Dual-Task-Bedingung.<ol>
<li>Beginnen Sie die Videoaufnahme mit einem Camcorder auf einem Stativ.</li>
			<li>Weisen Sie die Teilnehmer an, so schnell wie möglich zu gehen, während Sie Hindernisse überwinden und gleichzeitig so viele Wörter wie möglich angeben, die mit einem bestimmten Buchstaben (A oder F) beginnen. Tippen Sie schnell auf beide Beschleunigungsmesser, um den Zustand zu starten.</li>
			<li>Messen Sie die Zeit bis zum Abschluss mit einer handbetriebenen Stoppuhr.</li>
			<li>Beenden Sie die Videoaufzeichnung.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Subtask "Obere Extremität" (UE)<ol>
<li>Starten Sie den Zustand des Einzelmotors.<ol>
<li>Messen Sie einen Abstand von 1,5 m von einer Wand entfernt, markieren Sie ihn mit Klebeband und weisen Sie den Teilnehmer an, hinter dem Band zu stehen.</li>
			<li>Legen Sie einen Korb mit Tennisbällen neben den Teilnehmer.</li>
			<li>Beginnen Sie die Videoaufnahme mit einem Camcorder auf einem Stativ.</li>
			<li>Weisen Sie den Teilnehmer an, einen Wand-Toss mit wechselnden Händen für 30 s zu vervollständigen. Sagen Sie dem Teilnehmer, dass, wenn er/sie einen Ball nicht fangen, einen neuen Ball aus dem Korb der Tennisbälle zu erwerben. Messen Sie die zeit, die mit einer Stoppuhr verstrichen wurde.</li>
			<li>Beenden Sie die Videoaufzeichnung.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Starten Sie die einzelne kognitive Erkrankung.<ol>
<li>Beginnen Sie die Videoaufnahme mit einem Camcorder auf einem Stativ.</li>
			<li>Weisen Sie den Teilnehmer darauf hin, dass er gebeten wird, 30 Sekunden lang sequenziell von einer bestimmten Zahl (100 oder 150) zu subtrahieren. Messen Sie die zeit, die mit einer Stoppuhr verstrichen wurde.</li>
			<li>Beenden Sie die Videoaufzeichnung. HINWEIS: Buchstaben werden zwischen den Teilnehmern und zwischen den Bedingungen für die einzel- und duale Aufgabe ausgeglichen. Die Zahlen werden zwischen den Teilnehmern und zwischen den Bedingungen für die einzel- und duale Aufgabe ausgeglichen.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Starten Sie die Dual-Task-Bedingung.<ol>
<li>Bitten Sie den Teilnehmer, 1,5 m von einer Wand entfernt zu stehen.</li>
			<li>Legen Sie einen Korb mit Tennisbällen neben den Teilnehmern.</li>
			<li>Beginnen Sie die Videoaufnahme mit einem Camcorder auf einem Stativ.</li>
			<li>Weisen Sie den Teilnehmer an, 30 Sekunden lang einen Wand-Toss mit wechselnden Händen zu absolvieren. Informieren Sie den Teilnehmer, dass er beim Werfen und Fangen der Bälle aufgefordert wird, 30 Sekunden lang sequenziell von einer bestimmten Zahl (100 oder 150) zu subtrahieren. Sagen Sie dem Teilnehmer, dass, wenn er/sie einen Ball nicht fangen, einen neuen Ball aus dem Korb der Tennisbälle zu erwerben. Messen Sie die zeit, die mit einer Stoppuhr verstrichen wurde.</li>
			<li>Beenden Sie die Videoaufzeichnung. HINWEIS: Buchstaben werden zwischen den Teilnehmern und zwischen den Bedingungen für die einzel- und duale Aufgabe ausgeglichen. Die Zahlen werden zwischen den Teilnehmern und zwischen den Bedingungen für die einzel- und duale Aufgabe ausgeglichen.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>2. Neuroimaging-kompatibler Dual-Task-Bildschirm (DTS)
<ol><li>Einrichten des DTS<ol>
<li>Platzieren Sie Yoga-Blöcke in einer vertikalen Position, um den Anfang und das Ende eines 15 m langen Gehwegs zu markieren.</li>
		<li>Platzieren Sie zwei Yoga-Blöcke in einer horizontalen Position genau 5 m voneinander entfernt entlang des 15 m Gehwegs.</li>
		<li>Messen und markieren Sie mit Klebeband einen Abstand von 1,5 m von einer glatten Wandoberfläche.</li>
		<li>Richten Sie ein Stativ am Anfang des 15 m Gehwegs ein.</li>
	</ol></li>
	<li>Platzieren Sie das fNIRS-Gerät auf dem Kopf des Teilnehmers.<ol>
<li>Messen Sie den Kopfumfang des Teilnehmers und wählen Sie die fNIRS-Kappe(Materialtabelle) mit vorplatzierten Optoden und Kurzkanaldetektoren aus.</li>
		<li>Schalten Sie einen dedizierten Akquise-Laptop ein und stellen Sie eine Verbindung zum WLAN-Netzwerk des fNIRS-Geräts her.</li>
		<li>Öffnen Sie die fNIRS-Erfassungssoftware und wählen Sie das fNIRS-Gerät aus.</li>
		<li>Führen Sie eine Kalibrierung durch, um die Lichtintensität zu optimieren und die Optode-Signalpegel zu überprüfen. Signalpegel sollten akzeptabel oder ausgezeichnet sein.</li>
		<li>Fixieren Sie alle Optoden mit weniger als akzeptablem Signalpegel, indem Sie die Optode von der Kappe entfernen und das Haar des Teilnehmers trennen, um eine direkte Verbindung der Optode mit der Kopfhaut des Teilnehmers zu gewährleisten.</li>
	</ol></li>
	<li>Platz Beschleunigungsmesser auf den Knöcheln des Teilnehmers.<ol>
<li>Befestigen Sie intelligente Geräte an jedem Knöchel, um Fersenschläge zu erkennen und Gangeigenschaften zu erhalten.</li>
	</ol></li>
	<li>Beginnen Sie mit der Le-Untertaskdatenerfassung.<ol><li>Öffnen Sie die Stimulus-Präsentationssoftware (Tabelle der Materialien).</li>
		<li>Wählen Sie die LE-Untertaskdatei aus.</li>
		<li>Bitten Sie den Teilnehmer, in Vorbereitung auf eine 60s ruhige Ruhezeit auf einem Stuhl zu sitzen.</li>
		<li>Kehren Sie zur fNIRS-Erfassungssoftware zurück und klicken Sie auf die Schaltfläche Start, um mit dem Sammeln von fNIRS-Daten zu beginnen. Geben Sie das Thema ID_LE, Alter und Sex in das Pop-up-Fenster ein und klicken Sie auf Start.</li>
		<li>Kehren Sie zur Stimulus-Präsentationssoftware zurück, informieren Sie den Teilnehmer, dass die stille Ruhe beginnt, und drücken Sie Space, um die 60er-Jahre-Ruhezeit zu beginnen.</li>
		<li>Am Ende der Ruhezeit, identifizieren Sie, welche LE Subtask Bedingung (Einzelmotor, einzelne kognitive oder Dual-Task) für die1. Studie ausgewählt wurde. Geben Sie dem Teilnehmer Anweisungen für diese Testversion.<ol>
<li>Single Motor Instructions: Weisen Sie den Teilnehmer an, so schnell wie möglich zu gehen, während Sie über die Hindernisse treten, für 30 s. Sagen Sie dem Teilnehmer, dass er/sie starten wird, wenn der Primäreforscher "Start" sagt. Dies tritt sofort auf, nachdem ein sekundärer Forscher auf die Beschleunigungsmesser tippt. Weisen Sie den Teilnehmer an, dass er/sie aufhören sollte zu gehen, wenn der Primärforscher "Stopp" sagt. Wenn der Primärforscher "Stopp" sagt, sollte der Teilnehmer außerdem seine Füße zusammensetzen und so still wie möglich bleiben. Zu diesem Zeitpunkt tippt der Sekundärforscher ein zweites Mal auf die Beschleunigungsmesser und platziert einen Marker (Klebrige Note) auf dem Boden, an dem der Teilnehmer angehalten hat.</li>
			<li>Einheitliche kognitive Anweisungen: Weisen Sie den Teilnehmer an, am Anfang des 15 m lange Gehwegs stehen zu bleiben. Während er steht, wird er gebeten, so viele Wörter wie möglich zu sagen, die mit einem bestimmten Buchstaben beginnen.</li>
			<li>Dual Task Instructions: Weisen Sie den Teilnehmer an, so schnell wie möglich zu gehen, während sie über die Hindernisse treten und gleichzeitig so viele Wörter wie möglich angeben, beginnend mit einem bestimmten Buchstaben. Informieren Sie ihn/sie, dass er/sie auch 30 Sekunden für diese Bedingung haben wird. Sagen Sie dem Teilnehmer, dass er/sie beginnen wird, wenn der Primäre-Forscher "Start" sagt. Dies tritt sofort auf, nachdem ein sekundärer Forscher auf die Beschleunigungsmesser tippt. Weisen Sie den Teilnehmer an, dass er/sie aufhören sollte zu gehen, wenn der Primärforscher "Stopp" sagt. Wenn der Primärforscher "Stopp" sagt, sollte der Teilnehmer außerdem seine Füße zusammensetzen und so still wie möglich bleiben. Zu diesem Zeitpunkt tippt der Sekundärforscher ein zweites Mal auf die Beschleunigungsmesser und platziert einen Marker (Klebrige Note) auf dem Boden, an dem der Teilnehmer angehalten hat.</li>
		</ol></li>
		<li>Beginnen Sie die Videoaufnahme mit einem Camcorder auf einem Stativ.</li>
		<li>Drücken Sie die Leertaste, um denersten Versuch zu starten. Überwachen Sie den 30-s-Timer auf der Stimulus-Präsentationssoftware; weisen Sie den Teilnehmer an, anzuhalten, wenn 30 s verstrichen sind.</li>
		<li>Identifizieren Sie die2. Testversion und geben Sie dem Teilnehmer Anweisungen. Wiederholen Sie den Vorgang, bis der Teilnehmer 15 randomisierte Versuche der LE-Unteraufgabe abgeschlossen hat.</li>
		<li>Beenden Sie die Videoaufzeichnung.</li>
		<li>Informieren Sie den Teilnehmer, dass er/sie eine weitere 60 s Sitzruhezeit absolvieren wird. Sobald der Teilnehmer sitzt, drücken Sie Start, um die Ruhezeit zu beginnen.</li>
		<li>Beenden Sie nach der Ruhezeit die LE-Untertaskdatei in der Stimulus-Präsentationssoftware. Beenden Sie die Datenerfassung in der fNIRS-Datenerfassungssoftware, beenden Sie die Software jedoch nicht. HINWEIS: Buchstaben werden (durch die Stimulus-Präsentationssoftware) zwischen den Versuchen randomisiert und zwischen den Teilnehmern und zwischen Einzel- und Dual-Task-Bedingungen ausgeglichen. Buchstaben sind ähnlich im Schwierigkeitsgrad und umfassen: W, D, F, T, S, H, M, A, B und P. Zahlen werden (durch die Stimulus-Präsentationssoftware) zwischen Versuchen und zwischen Einzel- und Dualaufgabenbedingungen randomisiert. Darunter enthalten: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245 und 240.</li>
	</ol></li>
	<li>Entfernen Sie Beschleunigungsmesser von den Knöcheln des Teilnehmers. Wechseln Sie zu dem Abschnitt im Flur, der für die UE-Unteraufgabe vorgesehen ist.</li>
	<li>Beginnen Sie mit der Datenerfassung von UE-Unteraufgaben.<ol>
<li>Öffnen Sie die Stimulus-Präsentationssoftware.</li>
		<li>Wählen Sie die UE-Untertaskdatei aus.</li>
		<li>Bitten Sie den Teilnehmer, in Vorbereitung auf eine 60s ruhige Ruhezeit auf einem Stuhl zu sitzen.</li>
		<li>Kehren Sie zur fNIRS-Erfassungssoftware zurück und klicken Sie auf die Schaltfläche Start, um mit dem Sammeln von fNIRS-Daten zu beginnen. Geben Sie das Thema ID_UE, Alter und Sex in das Pop-up-Fenster ein und klicken Sie auf Start.</li>
		<li>Kehren Sie zur Stimulus-Präsentationssoftware zurück, informieren Sie den Teilnehmer, dass die ruheruhe Phase beginnt, und drücken Sie Space, um die Ruhezeit von 60 s zu beginnen.</li>
		<li>Am Ende der Ruhezeit, identifizieren Sie, welche UE Subtask Bedingung (einzelmotor, einzelne kognitive oder duale Aufgabe) für die1. Studie ausgewählt wurde. Geben Sie dem Teilnehmer Anweisungen für diese Testversion.<ol>
<li>Einzelmotor-Anleitung: Weisen Sie den Teilnehmer an, 1,5 m von einer Wand entfernt zu stehen. Legen Sie einen Korb mit Tennisbällen neben den Teilnehmern. Weisen Sie den Teilnehmer an, einen Wand-Toss mit wechselnden Händen für 30 s zu vervollständigen. Sagen Sie dem Teilnehmer, dass, wenn er/sie einen Ball nicht fangen, einen neuen Ball aus dem Korb der Tennisbälle zu erwerben.</li>
			<li>Einzelne kognitive Anweisungen: Weisen Sie den Teilnehmer an, stehen zu bleiben Sagen Sie dem Teilnehmer, dass er/sie aufgefordert wird, sequenziell von einer bestimmten Zahl für 30 s zu subtrahieren.</li>
			<li>Dual Task Instructions: Weisen Sie den Teilnehmer an, einen Wand-Toss mit abwechselnden Händen für 30 s zu vervollständigen. Informieren Sie den Teilnehmer, dass er beim Werfen und Fangen der Bälle aufgefordert wird, nacheinander von einer bestimmten Zahl2 für 30 s zu subtrahieren. Sagen Sie dem Teilnehmer, dass, wenn er/sie einen Ball nicht fangen, einen neuen Ball aus dem Korb der Tennisbälle zu erwerben.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Beginnen Sie die Videoaufnahme mit einem Camcorder auf einem Stativ.</li>
		<li>Drücken Sie die Leertaste, um denersten Versuch zu starten. Überwachen Sie den 30-s-Timer auf der Stimulus-Präsentationssoftware; sagen Sie dem Teilnehmer, dass er anhalten soll, wenn 30 s verstrichen sind.</li>
		<li>Identifizieren Sie die2. Testversion und geben Sie dem Teilnehmer Anweisungen. Wiederholen Sie den Vorgang, bis der Teilnehmer 15 randomisierte Versuche der UE-Unteraufgabe abgeschlossen hat.</li>
		<li>Beenden Sie die Videoaufzeichnung.</li>
		<li>Informieren Sie den Teilnehmer, dass er/sie eine weitere 60 s Sitzruhezeit absolvieren wird. Sobald der Teilnehmer sitzt, drücken Sie Start, um die Ruhezeit zu beginnen.</li>
		<li>Beenden Sie nach der Ruhezeit die UE-Subtask-Datei in der Stimulus-Präsentationssoftware. Beenden Sie die Datenerfassung in der fNIRS-Datenerfassungssoftware, und beenden Sie dann die Software.</li>
	</ol></li>
	<li>Entfernen Sie die fNIRS-Kappe vom Kopf des Teilnehmers. HINWEIS: Buchstaben werden (durch die Stimulus-Präsentationssoftware) zwischen den Versuchen randomisiert und zwischen den Teilnehmern und zwischen Einzel- und Dual-Task-Bedingungen ausgeglichen. Buchstaben sind ähnlich im Schwierigkeitsgrad und umfassen: W, D, F, T, S, H, M, A, B und P. Zahlen werden (durch die Stimulus-Präsentationssoftware) zwischen Versuchen und zwischen Einzel- und Dualaufgabenbedingungen randomisiert. Darunter enthalten: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245 und 240.</li>
</ol>

<ol>
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Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

In diesem Manuskript haben wir das Administrationsprotokoll für den neu überarbeiteten Dual Task Screen (DTS) beschrieben. Diese Revisionen wurden abgeschlossen, um die im ursprünglichen DTS15 identifizierten Einschränkungen zu beheben und beinhalteten die Hinzufügung einzelner kognitiver Bedingungen, um auf kognitive Kosten für duale Aufgaben zu testen. Es beinhaltete auch intelligente Geräte-basierte Beschleunigung, um die Gangeigenschaften genauer zu messen. Wir haben repräsentative Erg...

Jedes Jahr erleiden 42 Millionen Menschen weltweit leichte traumatische Hirnverletzungen (mTBIs)1. Obwohl sie einst als gutartig galten, deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass mTBIs,insbesondere wiederholte mTBIs, dauerhafte negative Folgen wie körperliche, kognitive und Schlafstörungen 2,3,4. Anschließend suchen Forscher und Kliniker nach verstärkten Auswertungen und Behandlungsmethoden, um mTBI zu verstehen und zu adressieren.
Bis heute umfasst die beste Praxis für die mTBI-Bewertung selbst gemeldete Symptome und objektive Messung der neurokognitiven und motorischen Funktion5. Jedoch, einige Personen, wie wettbewerbsfähige College-Level-Athleten, sind dafür bekannt, mTBI-bezogene Symptome6zu unterschätzen, die den Nutzen von Symptomberichten einschränken. Objektive neurokognitive und motorische Funktionsmaßnahmen haben auch Einschränkungen, einschließlich schlechter Test-Retest-Zuverlässigkeit, Abhängigkeit von Basistests oder unzureichende Schwierigkeiten für leistungsstarke Athleten7,8,9. Dual-Task-Paradigmen - die gleichzeitig motorische und kognitive Fähigkeiten bewerten - können jedoch subtile Restbeeinträchtigungen erkennen und können besonders nützlich für die Bewertung leistungsstarker Athleten10,11,12,13,14sein.
Frühere Forschungen mit Dual-Task-Paradigmen haben oft umständliche, teure Laborgeräte wie Motion Capture-Systeme14integriert, um leistungsstarke Athleten zu bewerten. Während diese Systeme subtile motorische Beeinträchtigungen genau messen können, sind sie für den Einsatz in der täglichen mTBI-Bewertung aufgrund hoher Ausrüstungskosten, begrenzter Portabilität und langer Administrationszeiten (d. h. ≥ 45 Minuten pro Person) nicht praktikabel. Darüber hinaus konzentrierten sich viele vergangene Dual-Task-Paradigmenstudien ausschließlich auf Fähigkeiten im unteren Körper oder unterder Extremität, wie Gleichgewicht oder Gang11,12,13,14. Vermutlich ist die Funktion der oberen Extremität und die Hand-Augen-Koordination auch für leistungsstarke Athleten in vielen Sportarten wichtig. So haben wir den Dual Task Screen (DTS) entwickelt, eine kurze Maßnahme, die in <10 Minuten mit tragbaren, kostengünstigen Instrumenten verwaltet und bewertet werden kann. Diese ursprüngliche DTS beinhaltete eine Unteraufgabe der unteren Extremität (LE) und der oberen Extremität (UE), die die Ganggeschwindigkeit (mit Hilfe einer Stoppuhr) und die Hand-Augen-Koordination unter Einzelmotor- und Dual-Task-Bedingungen15bewertete.
In der ersten Machbarkeitsstudie schlossen 32 gesunde, weibliche Jugendliche das ursprüngliche DTS ab. Diese Studie wurde entwickelt, um festzustellen, dass der DTS Dual-Task-Motorkosten verursachen kann, wie durch reduzierte Motorleistung während der Dual-Task-Situation im Vergleich zu Einzelmotor-Bedingungen angezeigt wird. Wir wollten auch feststellen, dass das DTS in weniger als 10 Minuten verwaltet und bewertet werden kann. Wir stellten fest, dass alle Teilnehmer bei mindestens einer Teilaufgabe eine schlechtere Motorleistung mit zwei Aufgaben hatten. Zusätzlich konnten wir das DTS in durchschnittlich 5,63 Minuten verwalten und den Test in 2-3 Minuten15punkten.
Obwohl die erste Machbarkeitsstudie erfolgreich war, wurden einige Einschränkungen aufgedeckt. Vor allem wurde die Ganggeschwindigkeit mit Stoppuhren gemessen, die anfällig für natürliches menschliches Versagen sind. Daher haben wir in der überarbeiteten DTS intelligente Geräte mit eingebauten Beschleunigungsmessern (Tabelle der Materialien) auf jedem Knöchel verwendet. Diese Ergänzung hielt den Einsatz von tragbaren, kostengünstigen Instrumenten bei und bot dennoch ausgeklügelte Messgrößen für die Ganggeschwindigkeit, die Gesamtzahl der Schritte, die durchschnittliche Schrittlänge, die durchschnittliche Schrittdauer und die Variation der Schrittdauer. Eine weitere Einschränkung des ursprünglichen DTS war das Fehlen einzelner kognitiver Bedingungen, die die Bewertung der kognitiven Kosten dualer Aufgaben verhinderten. Dual-Task kognitive Kosten werden definiert als schlechtere kognitive Leistung während der dualen Aufgabe vs. einzelne kognitive Bedingung. Anschließend haben wir sowohl für die LE- als auch für die UE-Unteraufgaben eine einzige kognitive Erkrankung hinzugefügt (im Protokoll beschrieben).
Neben der Entwicklung einer Maßnahme für den zukünftigen klinischen Einsatz ist eines der langfristigen Ziele des Teams, die neuronalen Grundlagen der Einzel- und Dual-Task-Leistung bei gesunden Athleten zu bewerten und diese Erkenntnisse Athleten mit sportinduziertem mTBI zu vergleichen. So haben wir eine neuroimaging-kompatible Version des DTS erstellt. Wir versuchen festzustellen, ob das DTS erfolgreich für den Einsatz bei der gleichzeitigen funktionalen Nahinfrarot-Spektroskopie (fNIRS) modifiziert werden kann, und wir verwenden ein mobiles fNIRS-Gerät, das speziell für die Aufnahme von Grobmotorbewegungen entwickelt wurde, indem der Einfluss von Bewegungsartefakten reduziert wird. Darüber hinaus hat dieses Gerät die größte Menge an Kopfabdeckung, nach unserem Wissen, für mobile Geräte, die derzeit für Forschungszwecke zur Verfügung stehen (Tabelle der Materialien).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Studienprotokoll folgendes tun soll:
<ol><li>Beschreiben Sie das Administrationsprotokoll für den überarbeiteten Dual Task Screen (DTS), eine Maßnahme, die wir überarbeitet haben, um die Einschränkungen des ursprünglichen DTS15 und eine Maßnahme für die zukünftige klinische Anwendung zu beheben.</li>
	<li>Beschreiben Sie das Forschungsprotokoll für den neuroimaging-kompatiblen Dual Task Screen (DTS), das wir entwickelt haben, um die neuronalen Grundlagen der Leistung einzelner und dualer Aufgaben zu bewerten.</li>
</ol>

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Hardware (in alphabetical order)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIRx NIRSport2 Device: NSP2-CORE1616</td>
			<td>NIRx</td>
			<td>Reference #: GC359</td>
			<td>&#34;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.&#34; (Direct quote from nirx.net/nirsport)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIRx NIRSCap (available in 5 difference sizes)</td>
			<td>NIRx</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&#34;The NIRScap consists of a measuring cap and optode holders. The optode holders fit into the slits of the measuring cap.&#34; (Direct quote from NIRx&#39;s NIRScap Getting Started Guide)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIRx Optode Sources (x 2)</td>
			<td>NIRx</td>
			<td>Reference #: GC359</td>
			<td>&#34;8-source active source bundel for fiberless optical illumination with dual tip; 240 cm long.&#34; (Direct quote from NIRx Packing List Description)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIRx Optode Detectors (x 2)</td>
			<td>NIRx</td>
			<td>Reference #: GC359</td>
			<td>&#34;Bundle of 8x active sensores for fiberless optical detection; dual tip; 240 cm long.&#34; (Direct quote from NIRx Packing List Description)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIRx Short Distance Detector Probes</td>
			<td>NIRx</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&#34;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.&#34; (Direct quote from NIRx&#39;s Short Distance Detector Probes Getting Started Guide)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software (in alphabetical order)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aurora</td>
			<td>NIRx</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&#34;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.&#34; (Direct quote from nirx.net/software)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab</td>
			<td>Math Works</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&#34;MATLAB&#174; 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.&#34; (Direct quote from mathworks.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIRS Toolbox</td>
			<td>Developed by Huppert Brain Imaging Lab</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&#34;NIRS toolbox is a Matlab based analysis program.&#34; (Direct quote from huppertlab.net/nirs-toolbox-2/)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PsychoPy</td>
			<td>Python</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&#34;PsychoPy is an open source software package written in the Python program,ming language primarily for us in neuroscience and experimntal psychology research.&#34; (Direct quote from psychopy.org)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lower Tech/Cost Research Supplies* (in alphabetical order)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AmazonBasics 60-Inch Lightweight Tripod with Bag</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>Item Model #: WT3540</td>
			<td>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&#8217;s legs can extend from 20&#8221; to 48&#8221;. Leg locks release smoothly and glide easily to your desired height. Crank up the center post for a tripod that is 60&#8221; tall. (Direct quote from Amazon.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iPod Touch x 2</td>
			<td>Apple</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Smart device with built-in accelerometer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>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)</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>Item Model #: HC-V180K</td>
			<td>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&#8217;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&#8217;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.&#34; (Direct quote from Amazon.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Post-it Notes, 3&#34; x 3&#34;, Canary Yellow, Pack Of 18 Pads</td>
			<td>Office Depot/Office Max</td>
			<td>Item # 1230652</td>
			<td>&#34;Post it&#174; Notes stick securely and remove cleanly, featuring a unique adhesive designed for use on paper.&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scotch 232 Masking Tape, 1&#34; x 60 Yd</td>
			<td>Office Depot/Office Max</td>
			<td>Item # 910588</td>
			<td>&#34;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.&#34; (Direct quote from officedepot.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stanley Tools Leverlock Tape Measure, Standard, 25&#39; x 1&#34; Blade</td>
			<td>Office Depot/Office Max</td>
			<td>Item #389512</td>
			<td>&#34;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.&#34; (Direct quote from officedepot.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stopwatch</td>
			<td>Office Depot/Office Max</td>
			<td>Item # 357698</td>
			<td>&#34;Offers split timing, precise to 1/100 of a second. Includes 6 functions &#8212; hour, minute, second, day, month and year.&#34; (Direct quote from officedepot.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tourna Ballport Deluxe Tennis Ball Hopper with Wheels - Holds 80 Balls</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>Item Model #: BPD-80W</td>
			<td>&#34;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&#39;t fall out during transport. Bars roll at the bottom so the ball slips in the hopper easily.&#34; (Direct quote from Amazon.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tourna Pressureless Tennis Balls with Vinyl Tote (45 pack of balls)</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>Item Model #: EPTB-45</td>
			<td>&#34;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.&#34; (Direct quote from Amazon.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Velcro</td>
			<td>Velcro</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Self-adhesive strips and wraps; used to secure smart devices.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yoga Block 2 Pack &#8211; 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)</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&#34;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.&#34; (Direct quote from Amazon.com)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>*These items or comparable items can be obtained from a number of other sources</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

revised and neuroimaging-compatible versions of the dual task screen

Dual-Task-Paradigmen bewerten gleichzeitig motorische und kognitive Fähigkeiten, und sie können subtile, Reststörungen bei Sportlern mit kürzlich enden können, leichte traumatische Hirnverletzungen (mTBI). Die Paradigmen der vergangenen Dual-Task-Aufgaben konzentrierten sich jedoch ausschließlich auf Fähigkeiten mit niedrigeren Extremitäten und setzten auf umständliche, teure Laborgeräte , wodurch ihre Praktikabilität für die tägliche mTBI-Bewertung eingeschränkt wurde. Anschließend haben wir den Dual Task Screen (DTS) entwickelt, der bis zu 10 Minuten verwaltet und punktet, tragbare Low-Cost-Geräte verwendet und Unteraufgaben der unteren Extremität (LE) und der oberen Extremität (UE) umfasst. Der Zweck dieses Manuskripts war zweifach. Zunächst beschreiben wir das Administrationsprotokoll für das überarbeitete DTS, das wir überarbeitet haben, um die Einschränkungen des ursprünglichen DTS zu beheben. Insbesondere umfassten die Revisionen Ergänzungen von intelligenten Geräten, um detailliertere Gangdaten zu erfassen und die Einbeziehung einzelner kognitiver Bedingungen, um auf gestörte kognitive Leistung unter dualen Aufgabenbedingungen zu testen. Wichtig ist, dass das überarbeitete DTS eine Maßnahme für die zukünftige klinische Anwendung ist, und wir präsentieren repräsentative Ergebnisse von drei männlichen Athleten, um die Art der klinischen Daten zu veranschaulichen, die aus der Maßnahme gewonnen werden können. Wichtig ist, dass wir die Empfindlichkeit und Spezifität des überarbeiteten DTS bei Sportlern mit mTBI, der nächsten Forschungsinitiative, noch nicht bewerten müssen. Der zweite Zweck dieses Manuskripts ist es, eine neuroimaging-kompatible Version des DTS zu beschreiben. Wir haben diese Version entwickelt, damit wir die neuronalen Grundlagen der Leistung einzelner und dualer Aufgaben bewerten können, um ein besseres empirisches Verständnis der mit mTBI verbundenen Verhaltensdefizite zu erhalten. So beschreibt dieses Manuskript auch die Schritte, die wir unternommen haben, um die simultane funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) während des DTS zu ermöglichen, zusammen mit der Art und Weise, wie wir die erste Verarbeitung der fNIRS-Daten erworben und abgeschlossen haben.

Teilnehmer Die Teilnehmer wurden von lokalen High-School-Teams und Universitäts- und Vereinssportmannschaften mit Mund-zu-Mund-Propaganda und Werbeflyern rekrutiert. Die Teilnehmer sollten zwischen 15 und 22 Jahre alt sein und regelmäßig an organisierten Kontaktsportarten teilnehmen. Kontaktsportarten umfassten alle Sportarten, bei denen körperlicher Kontakt mit Teamkollegen oder Gegnern während des Routinespiels erforderlich ist. Die Teilnehmer mussten auch ein normales oder korrigiertes Sehen u...

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Revised and Neuroimaging-Compatible Versions of the Dual Task Screen

Wir haben den ursprünglichen Dual Task Screen (DTS) als tragbare, kostengünstige Maßnahme entwickelt, die Athleten mit sportinduzierten leichten Schädel-Hirn-Verletzungen bewerten kann. Wir überarbeiteten das ursprüngliche DTS für die zukünftige klinische Anwendung und entwickelten eine neuroimaging-kompatible Version des DTS, um neuronale Untergründe der Leistung von Einzel- und Dual-Taskzumessen zu messen.

Überarbeitete und Neuroimaging-kompatible Versionen des Dual Task Screens

Dual task paradigms simultaneously assess motor and cognitive abilities, and they can detect subtle, residual impairments in athletes with recent mild ...

revised-and-neuroimaging-compatible-versions-of-the-dual-task-screen

Research

JoVE Journal

Behavior

3.4K Aufrufe.  Colorado State University. Wir haben den ursprünglichen Dual Task Screen (DTS) als tragbare, kostengünstige Maßnahme entwickelt, die Athleten mit sportinduzierten leichten Schädel-Hirn-Verletzungen bewerten kann. Wir überarbeiteten das ursprüngliche DTS für die zukünftige klinische Anwendung und entwickelten eine neuroimaging-kompatible Version des DTS, um neuronale Untergründe der Leistung von Einzel- und Dual-Taskzumessen zu messen.

Serie: Revised and Neuroimaging-Compatible Versions of the Dual Task Screen

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. Test day challenges, modifications to the standard task, can be used to systematically tax the neural systems controlling either attention or impulse control. Importantly, these challenges have consistent effects on behavior across laboratories in intact animals and can reveal either enhancements or deficits in cognitive function that are not apparent when rats are only tested on the standard task. The variety of behavioral measures that are collected can be used to determine if other factors (i.e., sedation, motivation deficits, locomotor impairments) are contributing to changes in performance. The versatility of the 5CSRTT is further enhanced because it is amenable to combination with pharmacological, molecular, and genetic techniques.

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. Test day challenges, which are modifications of the standard task, increase flexibility of the task and can be combined with other manipulations to more fully characterize behavior.

Die 5-Wahl Serienreaktionszeit-Aufgabe: Eine Aufgabe der Aufmerksamkeit und Impulskontrolle für Nager

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

Forschung

Verhalten

Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical components. Both anxiety and fear can be studied in the laboratory by measuring the potentiation of the startle reflex. The startle reflex is a defensive reflex that is potentiated when an organism is threatened and the need for defense is high. The startle reflex is assessed via electromyography (EMG) in the orbicularis oculi muscle elicited by brief, intense, bursts of acoustic white noise (i.e., &#8220;startle probes&#8221;). Startle potentiation is calculated as the increase in startle response magnitude during presentation of sets of visual threat cues that signal delivery of mild electric shock relative to sets of matched cues that signal the absence of shock (no-threat cues). In the Threat Probability Task, fear is measured via startle potentiation to high probability (100% cue-contingent shock; certain) threat cues whereas anxiety is measured via startle potentiation to low probability (20% cue-contingent shock; uncertain) threat cues. Measurement of startle potentiation during the Threat Probability Task provides an objective and easily implemented alternative to assessment of negative affect via self-report or other methods (e.g., neuroimaging) that may be inappropriate or impractical for some researchers. Startle potentiation has been studied rigorously in both animals (e.g., rodents, non-human primates) and humans which facilitates animal-to-human translational research. Startle potentiation during certain and uncertain threat provides an objective measure of negative affective and distinct emotional states (fear, anxiety) to use in research on psychopathology, substance use/abuse and broadly in affective science. As such, it has been used extensively by clinical scientists interested in psychopathology etiology and by affective scientists interested in individual differences in emotion.

Potentiation of the startle reflex is measured via electromyography of the orbicularis oculi muscle during low (uncertain) and high (certain) probability electric shock threat in the Threat Probability Task. This provides an objective measure of distinct negative emotional states (fear/anxiety) for research on psychopathology, substance use/abuse, and broad affective science.

Unter Verwendung der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe zu Angst und Furcht in unsicheren und bestimmte Bedrohungs Beurteilen

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical ...

fMRI Validation of fNIRS Measurements During a Naturalistic Task

We present a method to compare brain activity recorded with near-infrared spectroscopy (fNIRS) in a dance video game task to that recorded in a reduced version of the task using fMRI (functional magnetic resonance imaging). Recently, it has been shown that fNIRS can accurately record functional brain activities equivalent to those concurrently recorded with functional magnetic resonance imaging for classic psychophysical tasks and simple finger tapping paradigms. However, an often quoted benefit of fNIRS is that the technique allows for studying neural mechanisms of complex, naturalistic behaviors that are not possible using the constrained environment of fMRI. Our goal was to extend the findings of previous studies that have shown high correlation between concurrently recorded fNIRS and fMRI signals to compare neural recordings obtained in fMRI procedures to those separately obtained in naturalistic fNIRS experiments. Specifically, we developed a modified version of the dance video game Dance Dance Revolution (DDR) to be compatible with both fMRI and fNIRS imaging procedures. In this methodology we explain the modifications to the software and hardware for compatibility with each technique as well as the scanning and calibration procedures used to obtain representative results. The results of the study show a task-related increase in oxyhemoglobin in both modalities and demonstrate that it is possible to replicate the findings of fMRI using fNIRS in a naturalistic task. This technique represents a methodology to compare fMRI imaging paradigms which utilize a reduced-world environment to fNIRS in closer approximation to naturalistic, full-body activities and behaviors. Further development of this technique may apply to neurodegenerative diseases, such as Parkinson&#8217;s disease, late states of dementia, or those with magnetic susceptibility which are contraindicated for fMRI scanning.

We present a method to compare functional brain activity recorded during a naturalistic task using fNIRS with activity recorded during fMRI.

fMRI Validierung fNIRS Messungen während einer naturalistischen Aufgaben

We present a method to compare brain activity recorded with near-infrared spectroscopy (fNIRS) in a dance video game task to that recorded in a reduced ...

A Dual Task Procedure Combined with Rapid Serial Visual Presentation to Test Attentional Blink for Nontargets

When viewers search for targets in a rapid serial visual presentation (RSVP) stream, if two targets are presented within about 500 msec of each other, the first target may be easy to spot but the second is likely to be missed. This phenomenon of attentional blink (AB) has been widely studied to probe the temporal capacity of attention for detecting visual targets. However, with the typical procedure of AB experiments, it is not possible to examine how the processing of non-target items in RSVP may be affected by attention. This paper describes a novel dual task procedure combined with RSVP to test effects of AB for nontargets at varied stimulus onset asynchronies (SOAs). In an exemplar experiment, a target category was first displayed, followed by a sequence of 8 nouns. If one of the nouns belonged to the target category, participants would respond &#8216;yes&#8217; at the end of the sequence, otherwise participants would respond &#8216;no&#8217;. Two 2-alternative forced choice memory tasks followed the response to determine if participants remembered the words immediately before or after the target, as well as a random word from another part of the sequence. In a second exemplar experiment, the same design was used, except that 1) the memory task was counterbalanced into two groups with SOAs of either 120 or 240 msec and 2) three memory tasks followed the sequence and tested remembrance for nontarget nouns in the sequence that could be anywhere from 3 items prior the target noun position to 3 items following the target noun position. Representative results from a previously published study demonstrate that our procedure can be used to examine divergent effects of attention that not only enhance targets but also suppress nontargets. Here we show results from a representative participant that replicated the previous finding.&#160;

This paper describes a novel dual task procedure combined with Rapid Serial Visual Presentation to look at attentional blink at varied stimulus onset asynchronies. This experimental procedure differed from others in that it tested attentional blink for nontargets.

Ein Dual-Task Prozedur Kombiniert mit Rapid Serial Visual Presentation zu Aufmerksamkeits Blink für Nontargets Testen

When viewers search for targets in a rapid serial visual presentation (RSVP) stream, if two targets are presented within about 500 msec of each other, the ...

Quantifying Learning in Young Infants: Tracking Leg Actions During a Discovery-learning Task

Task-specific actions emerge from spontaneous movement during infancy. It has been proposed that task-specific actions emerge through a discovery-learning process. Here a method is described in which 3-4 month old infants learn a task by discovery and their leg movements are captured to quantify the learning process. This discovery-learning task uses an infant activated mobile that rotates and plays music based on specified leg action of infants. Supine infants activate the mobile by moving their feet vertically across a virtual threshold. This paradigm is unique in that as infants independently discover that their leg actions activate the mobile, the infants&#8217; leg movements are tracked using a motion capture system allowing for the quantification of the learning process. Specifically, learning is quantified in terms of the duration of mobile activation, the position variance of the end effectors (feet) that activate the mobile, changes in hip-knee coordination patterns, and changes in hip and knee muscle torque. This information describes infant exploration and exploitation at the interplay of person and environmental constraints that support task-specific action. Subsequent research using this method can investigate how specific impairments of different populations of infants at risk for movement disorders influence the discovery-learning process for task-specific action.

A method is described in which 3-4 month old infants learn a task by discovery and their leg movements are captured to quantify the learning process.

Quantifizierung Lernen bei jungen Säuglingen: Tracking-Leg Aktionen während eines Ermittlungs-Learning-Task-

Task-specific actions emerge from spontaneous movement during infancy. It has been proposed that task-specific actions emerge through a discovery-learning ...

Task Interruption and Resumption Paradigm for Testing the Activation and Pursuit of an Abstract Thinking Goal

This protocol is based on the task interruption and resumption paradigm, the premise of which is that active goals lead to persistent behavior and thus a higher resumption rate after a period of delay or interruption. The task interruption and resumption protocol described in this research is tailored to test the activation of cognitive goals (e.g., a goal to think more abstractly). Cognitive goals may be pursued even during the interruption period; thus, to prevent this, the protocol involves cognitive distraction. The protocol consists of several stages. Specifically, the initial stage includes the goal activation process, where the treatment (versus control) condition receives a manipulation to activate the cognitive goal being tested by the researcher. In the next stage, participants are presented with the introduction of a task that is perceived to either satisfy or not satisfy the cognitive goal of interest. Importantly, this task is interrupted a few seconds after it begins. The task interruption forces a delay period and introduces a cognitive distraction to prevent the automatic pursuit and fulfillment of the cognitive goal. After the interruption period, participants are given a choice between resuming the interrupted task and abandoning the interrupted task to complete an alternative task instead. Among participants whose cognitive goals had been activated at the earlier stage, the task resumption rate should be higher if the task was perceived as an opportunity to satisfy (versus not satisfy) the goal. Such a finding would provide empirical evidence that the cognitive goal has been activated and pursued. In previous research, this protocol has been used to test whether causal uncertainty activates an abstract thinking goal. Adapting the protocol to test the activation of other cognitive goals is also discussed.

This protocol was designed to test the activation and pursuit of cognitive goals (e.g., an abstract thinking goal) using the task interruption and resumption paradigm. The protocol is suitable for cognitive goals that are automatically pursued once activated, as the distraction procedure prevents goal pursuit during the interruption period.

Aufgabe Unterbrechung und Wiederaufnahme Paradigma für die Prüfung der Aktivierung und Verfolgung eines abstrakten Denken Tor

This protocol is based on the task interruption and resumption paradigm, the premise of which is that active goals lead to persistent behavior and thus a ...

The Knob Supination Task: A Semi-automated Method for Assessing Forelimb Function in Rats

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity largely use video analysis of reaching or food manipulation. While these tasks are easy to implement and are robust across disease models, they are subjective and laborious for the experimenter. Automating traditional tasks or creating new automated tasks can make the tasks more efficient, objective, and quantitative. Since rats are less dexterous than primates, central nervous system (CNS) injury produces more subtle deficits in dexterity, however, supination is highly affected in rodents and crucial to hand function in primates. Therefore, we designed a semi-automated task that measures forelimb supination in rats. Rats are trained to reach and grasp a knob-shaped manipulandum and turn the manipulandum in supination to receive a reward. Rats can acquire the skill within 20 &plusmn; 5 days. While the early part of training is highly supervised, much of the training is done without direct supervision. The task reliably and reproducibly captures subtle deficits after injury and shows functional recovery that accurately reflects clinical recovery curves. Analysis of data is performed by specialized software through a graphical user interface that is designed to be intuitive. We also give solutions to common problems encountered during training, and show that minor corrections to behavior early in training produce reliable acquisition of supination. Thus, the knob supination task provides efficient and quantitative evaluation of a critical movement for dexterity in rats.

This manuscript describes a semi-automated task that quantifies supination in rats. Rats reach, grasp, and supinate a spherical manipulandum. The rat is rewarded with a pellet if the turn angle exceeds a criterion set by the user. This task increases throughput, sensitivity to injury, and objectivity compared to traditional tasks.

Drehknopf Supination Aufgabe: Eine halbautomatische Methode für die Beurteilung der Funktion der Vordergliedmaße bei Ratten

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity ...

The "Motor" in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that involves finger-pressing movements while sitting, the modified SRT task requires participants to step with both feet while maintaining a standing posture. This stepping task necessitates whole body actions that impose postural challenges. The foot-stepping task complements the classic SRT task in several ways. The foot-stepping SRT task is a better proxy for the daily activities that require ongoing postural control, and thus may help us better understand sequence learning in real-life situations. In addition, response time serves as an indicator of sequence learning in the classic SRT task, but it is unclear whether response time, reaction time (RT) representing mental process, or movement time (MT) reflecting the movement itself, is a key player in motor sequence learning. The foot-stepping SRT task allows researchers to disentangle response time into RT and MT, which may clarify how motor planning and movement execution are involved in sequence learning. Lastly, postural control and cognition are interactively related, but little is known about how postural control interacts with learning motor sequences. With a motion capture system, the movement of the whole body (e.g., the center of mass (COM)) can be recorded. Such measures allow us to reveal the dynamic processes underlying discrete responses measured by RT and MT, and may aid in elucidating the relationship between postural control and the explicit and implicit processes involved in sequence learning. Details of the experimental set-up, procedure, and data processing are described. The representative data are adopted from one of our previous studies. Results are related to response time, RT, and MT, as well as the relationship between the anticipatory postural response and the explicit processes involved in implicit motor sequence learning.

The &quot;Motor&quot; in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

We introduce the foot-stepping serial reaction time (SRT) task. This modified SRT task, complementing the classic SRT task that involves only finger-pressing movement, better approximates daily sequenced activities and allows researchers to study the dynamic processes underlying discrete response measures and disentangle the explicit process operating in implicit sequence learning.

Der "Motor" in der Kfz-implizite Reihenfolge lernen: ein Fuß-stepping serielle Reaktionszeit Aufgabe

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that ...

The Modified Temptation Resistance Task: A Paradigm to Elicit Children's Strategic Lie-telling

The protocol for the temptation resistance paradigm was designed to elicit 2- to 8-year-old children's strategic lie-telling behaviors. The reward of transgression was intended to be too tempting to resist, so that children's spontaneous lie-telling behavior in the presence of irreversible evidence due to the transgression could be observed. Conducted in a developmental psychology laboratory behind a one-way mirror and video recorded with a hidden camcorder, the protocol starts with a guessing game where the child is given three trials to guess the identities of hidden objects under an upside down cup. The experimenter gives hints in the first two trials to make sure the child "guess" them correctly. At the beginning of the final trial, the experimenter leaves the room briefly and asks the child not to peek under the cup. If the child could not resist the temptation and peeks, small particles previously filled in the cup would scatter on a grooved surface. Upon the experimenter's return, the child is asked if he/she has peeked. If he/she denies transgression contrary to the presence of the physical evidence, he/she is asked to explain why the particles are on the table. Three responses could be observed in the procedure, including the initial transgression, truth-telling or lie-telling behavior if the child peeked, and the strategic lie-telling behavior in the presence of the physical evidence.

The Modified Temptation Resistance Task: A Paradigm to Elicit Children&#039;s Strategic Lie-telling

The protocol for the temptation resistance paradigm was designed to elicit 2- to 8-year-old children&#39;s strategic lie-telling behaviors. The reward of transgression was intended to be too tempting to resist, so that children&#39;s spontaneous lie-telling behavior in the presence of irreversible evidence due to the transgression could be observed.

Die modifizierte Versuchung Widerstand Aufgabe: Ein Paradigma Kinder-strategische-Lüge zu entlocken

The protocol for the temptation resistance paradigm was designed to elicit 2- to 8-year-old children's strategic lie-telling behaviors. The reward of ...

A Task for Assessing the Impact of a Partner on the Speed and Accuracy of Motor Performance in Rats

To our knowledge, no study has examined the effect of mere presence on accuracy of performance in animals. Therefore, we developed an experimental task to measure rats&#8217; motor performance (speed and accuracy) in a social condition. Rats were trained to run on a runway and pull down a lever at the end of the runway. In testing, rats performed the task solitarily (single) or in the presence of a confederate rat beyond the lever (pair or a social condition). As indices of the performance speed, we measured the time needed to start running, run through the runway, and pull down the lever. As the index of performance accuracy, we counted the number of trials in which rats could pull down the lever during their first attempt. One-way and two-way repeated-measure analyses of variance were used to analyze the data. This run-and-pull task enabled us to examine the effect of the presence of another conspecific on both speed and accuracy of motor performance in one experiment. The results showed that rats performed the task faster but less accurately in pair sessions than in single sessions. This protocol would be a valid animal model to examine the effect of mere presence on speed and accuracy of motor performance in rats.

A procedure to measure the speed and accuracy of rats&rsquo; motor performance in a social condition is described. The protocol enables us to investigate the effect of the mere presence of others on speed and accuracy of motor performance in one experiment.

Eine Aufgabe zur Bewertung der Auswirkungen eines Partners auf die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung in Ratten

To our knowledge, no study has examined the effect of mere presence on accuracy of performance in animals. Therefore, we developed an experimental task to ...