Valutazione dei cambiamenti legati all'età delle funzioni cognitive Utilizzando EmoCogMeter, un nuovo approccio Tablet Computer Based

Riepilogo

Abbiamo testato l'usabilità di un'applicazione basata su tablet-computer (EmoCogMeter) nell'indagare gli effetti dell'età sulla cognizione. I risultati mostrano un declino cognitivo legato all'età, dimostrando così la fruibilità della nostra applicazione. I risultati sottolineano il grande potenziale clinico e pratico di un'applicazione basata su tablet per il rilevamento e il monitoraggio di disfunzione cognitiva.

Abstract

L'obiettivo principale di questo studio era di valutare l'usabilità di un'applicazione basata su tablet-computer (EmoCogMeter) nell'indagare gli effetti dell'età sulle funzioni cognitive nel corso della vita in un campione di 378 soggetti sani (età 18-89 anni). Coerentemente con i risultati precedenti abbiamo trovato un declino cognitivo correlato all'età in una vasta gamma di domini neuropsicologici (memoria, attenzione, funzioni esecutive), dimostrando così la fruibilità della nostra applicazione basata su tablet. Indipendentemente esperienza computer prima, soggetti di tutte le età sono stati in grado di eseguire le attività senza istruzioni o feedback da uno sperimentatore. Maggiore motivazione e il rispetto dimostrato di essere vantaggioso per le prestazioni compito, quindi potenzialmente aumentare la validità dei risultati. I nostri risultati promettenti sottolineano il grande potenziale clinico e pratico di un'applicazione basata su tablet per il rilevamento e il monitoraggio di disfunzione cognitiva.

Introduzione

Invecchiamento umano è associata con il declino cognitivo in tutti i settori, ma potrebbe essere particolarmente pronunciato per le funzioni associate alla corteccia prefrontale e dei lobi temporali mediali, quali la memoria di lavoro (WM), memoria episodica, e le funzioni esecutive, (Bäckman et al. ¹ , Brehmer et al. ^2, Shing et al. ^3, West ^4). Corrispondentemente, studi di brain imaging hanno mostrato che la riduzione del volume sono più importanti nelle aree prefrontali e mediotemporal (Raz et al. ^5,6) e che il funzionamento alterato all'interno e tra queste regioni potrebbero contribuire a cambiamenti cognitivi legati all'età (Sander et al. ⁷ , Park e Reuter-Lorenz ^8). Studi di imaging molecolare indicano che le perdite dopamina legati all'età potrebbero essere potenti mediatori di danno in più compiti cognitivi (Bäckman et al ^{9, 10,..} Erixon-Lindroth et al ¹¹ , Volkow et al. ^12). Non è necessario dimostrare che le competenze percettive e cognitive in età avanzata potrebbero essere rafforzate da stimoli emotivi. La tendenza per gli anziani a svolgere meglio su stimoli a valenza positiva per quanto riguarda le misure di attenzione, riconoscimento e valorizzazione della memoria emozionale è stato definito l'effetto positività legata all'età (Charles et al. ^13, Mather e Cavaliere ^14, Löckenhoff e Carstensen ¹⁵ , Gruhn et al. ^16, Isaacowitz et al. ¹⁷⁾ e potrebbe riflettere una differenza di obiettivi motivazionali come la fine della vita si avvicina (Carstensen e Löckenhoff ^18).

Test neuropsicologici delle funzioni cognitive è di solito effettuata sia per mezzo di test carta e matita o test basati su computer su workstation, e potrebbe rivelarsi difficile durante il test i soggetti più anziani. In primo luogo, le abilità motorie deteriorate potrebbero limitare l'uso di patest per e matita e, dall'altro, i soggetti più anziani spesso non hanno familiarità con le tastiere, tappetini per il mouse o altri dispositivi di input applicati durante i test neuropsicologici computer-based. Di conseguenza, i soggetti più anziani spesso mostrano scarsa motivazione o la conformità durante i test neuropsicologici, che potrebbe compromettere le prestazioni e diminuire la validità dei risultati. Inoltre, i test carta e matita e un test informatizzati sulle workstation richiede presenza permanente dello sperimentatore per istruzione e risposte nonché per la documentazione dei risultati, che vengono poi raramente trasferite a un database e quindi accessibile solo a una numero limitato di persone. Quindi, questo approccio "convenzionale" per i legami di test neuropsicologici importanti risorse umane aumenta la probabilità di errori durante il trasferimento dei risultati, limita l'accesso ai dati, e rallenta il flusso di lavoro.

Il nostro obiettivo era quello di testare un'applicazione basata tablet per la ricerca di sédomini neuropsicologici Veral. Abbiamo usato un'applicazione iPad come abbiamo ipotizzato, che un semplice strumento così potrebbe essere un metodo rapido ed efficace per lo screening e monitorare deficit cognitivi in ​​ambito clinico e ambulatoriali. Indipendentemente dall'età, i soggetti devono essere messi in grado di eseguire le attività senza istruzioni o feedback da uno sperimentatore e dovrebbe essere in grado di completare i test. Indipendentemente dall'età, i soggetti devono essere messi in grado di eseguire le attività senza istruzioni o feedback da uno sperimentatore. Abbiamo ipotizzato che il touchpad permetterebbe un uso più intuitivo rispetto ad altri dispositivi di risposta (pad ad esempio il mouse o la tastiera), in particolare per i soggetti più anziani, che non hanno familiarità con i computer. Conformità accresciuta e motivazione per l'esecuzione delle attività potrebbero aumentare la validità dei risultati, mentre i benefici per lo sperimentatore dovrebbe includere una procedura di prova standardizzata e risparmio di tempo, un trasferimento sicuro dei risultati dei test in un database e la facilitazione di memorizzazione dei dati e analisisis.

Protocollo

1. Soggetti

Abbiamo reclutato 541 soggetti psicologicamente e somaticamente sani maschi e femmine (età 44.47 ± 9.41, range 18-89 anni; IQ 113.90 ± 12.73). Tutti i soggetti parlavano tedesco a livello madrelingua. Lo studio è stato effettuato in conformità con l'ultima versione della Dichiarazione di Helsinki e approvato dal Consiglio di Amministrazione della Società Psicologica tedesco Institutional Review. Tutti i soggetti hanno dato consenso informato scritto prima di screening e sono state rimborsate per la partecipazione.

2. Disegno dello studio

Il EmoCogMeter, un'applicazione basata su iPad, comprende 7 test neuropsicologici ed è stato sviluppato per studiare le funzioni cognitive in diversi domini. Prima di ogni prova, una breve istruzione e la dimostrazione è stata visualizzati sullo schermo. Non c'era nessuna istruzione verbale o feedback da parte dello sperimentatore. Soggetti necessari circa 25-30 minuti per completare il testing sessione.

1. Test neuropsicologici
   1. Apprendimento e memoria
      1. Memory Span
         Presentare ai partecipanti una serie di cifre e chiedere loro di inserire i numeri subito dopo. Inizia con 2 cifre e se i partecipanti hanno successo, dare un elenco di numeri più a lungo.
         1. Terminare l'operazione sia dopo 5 minuti, o anche prima, se i soggetti ricordano con successo 9 cifre. Registrare il digit span e il numero di prove intermedi necessari per raggiungere tale livello.
      2. Memoria di lavoro
         Partecipanti sono visualizzare sequenze di parole positive, negative e neutre e rispondere se una parola è la stessa di quella presentata due prove prima.
         1. Terminare l'operazione dopo 5 minuti e registrare il numero di risposte corrette (hits), false risposte, e la latenza media delle risposte.
   2. Attenzione e concentrazione
      1. Selective Attenzione
         Applicare una variante del compito Stroop e chiedere soggetti rispondere se il nome scritto colore corrisponde al colore di inchiostro è stato visualizzato trovi
         1. Terminare l'operazione dopo 3 minuti e registrare il numero di risposte corrette (hits), false risposte, perse le risposte, e la latenza media delle risposte.
      2. Sostenuta Attenzione
         Utilizzare un compito che comprende una piccola componente di memoria di lavoro. Presentare un cerchio costituito da piccoli cerchi blu e giallo, illuminato in un ordine pseudo-casuale nel centro dello schermo.
         1. Istruire i soggetti per rilevare e rispondere a sequenze di blu-giallo-giallo. Terminare l'operazione dopo 4 minuti e registrare il numero di risposte corrette (hits), false risposte, e perse le risposte.
   3. Funzioni esecutive
      1. Trail Making Test B
         Sonda compito di commutazione e richiedono soggetti in sequenza e in alternativa collegare 13 numeros e 12 lettere sullo schermo. Non visualizzare la connessione se il soggetto ha commesso un errore e non continuare l'attività prima che sia selezionata la connessione corretta.
         1. Terminare l'operazione dopo 90 secondi se non viene completato con successo fino ad allora. Registrare il tempo totale necessario per completare l'operazione.
      2. Torre di Hanoi
         Valutare pianificazione e la capacità di raggiungere un obiettivo attraverso una serie di passaggi intermedi. Utilizzare una versione con tre canne e quattro dischi di seguito piccole dimensioni.
         1. Informare i soggetti che devono spostare l'intera pila di dischi ad un altro asta obbedendo alle regole seguenti: (1) un solo disco può essere spostato in un momento. (2) Ogni mossa consiste nel prendere il disco superiore da una delle aste e facendolo scorrere su un'altra asta, sopra gli altri dischi eventualmente già presenti su tale asta. (3) n disco può essere posizionato sopra un disco più piccolo.
         2. Terminare la prova se i soggetti non riescono a raggiungere l'obiettivo dopo 4 min. RECORD il tempo necessario per risolvere il compito e il numero di mosse necessarie per soluzione.
   4. Velocità di elaborazione
      Simbolo Lettera Modalità di prova
      Soggetti presenti con 9 lettere e simboli geometrici corrispondenti nella parte superiore dello schermo. Visualizzare righe di lettere nella parte inferiore e istruire i soggetti per spostare il simbolo corrispondente in ogni lettera il più velocemente possibile.
      1. Registrare il numero di risposte corrette (colpi), falsi risposte, perse le risposte e la latenza media di risposte entro i termini previsti (90 sec).
2. L'analisi statistica
   Per le prove di sondaggio memoria di lavoro, l'attenzione selettiva e attenzione sostenuta abbiamo definito un rapporto di precisione ((hits-false) / target) x 100. Tutti i dati sono stati analizzati utilizzando analisi multivariate della varianza (MANOVAs) con l'fattori tra soggetti di età e di genere. Correzioni GreenhouseGeisser erano applicabilied ove necessario. Se MANOVAs rivelato significativi principali o di interazione effetti, ulteriori analisi statistiche sono state condotte utilizzando confronti t-test.

Risultati

I dati di 19 soggetti non potrebbero essere registrati a causa di problemi tecnici. Tutti i soggetti rimanenti (N = 522) hanno completato i test e sono stati raggruppati in tre fasce di età (giovani: 18-30 anni; mezza età: 31-59 anni, età: 60-89 anni). I partecipanti a questi gruppi sono stati abbinati in base al genere e IQ risultante in un campione di N = 378 (cfr. tabella 1). Performance per tutti i test neuropsicologici nei 3 gruppi di età è sintetizzata nella Tabella 2.

Discussione

L'obiettivo principale di questo studio era di valutare l'usabilità di un'applicazione basata su tablet-computer indagare gli effetti dell'età sulle funzioni cognitive tutta la durata della vita. Come ipotizzato, i soggetti hanno mostrato un declino relativo all'età nella maggior parte dei domini neuropsicologici. Per alcune funzioni cognitive, come la capacità di memoria, di lavoro accuratezza memoria e l'attenzione selettiva, il declino sembra verificarsi più tardi nella vita, come è stat...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Wortschatz-Test (WST)	http://www.testzentrale.de/programm/wortschatztest.html		Assessment of Intelligence
Berlin Affective Word List (BAWL)	Võ et al., 2009		Stimuli for working memory task
Predictive Analysis SoftWare, version 18.0	SPSS Inc.		Statistical Analysis
iPad	http://www.apple.com/de
EmoCogMeter	http://anem.charite.de/anem		Application for detection and monitoring of cognitive dysfunction