Name: revised and neuroimaging-compatible versions of the dual task screen
Uploaded: 2020-10-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 52 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Revised and Neuroimaging-Compatible Versions of the Dual Task Screen at JoVE.com

콜로라도 주립 대학인 이사벨 부스(Isabelle Booth)가 액렐로롬트리 데이터 분석을 지원한 학생에게 감사드립니다. 또한 저자 J.S.에게 발행 된 NIH K12 HD055931 및 K01 HD096047-02의 자금 지원을 인정하고 싶습니다.

모든 연구 절차는 콜로라도 주립 대학의 기관 검토 위원회 (IRB)에 의해 승인되었으며 모든 성인 참가자는 연구 절차를 완료하기 전에 서면 통보 된 동의를 제공했습니다. 서면 통보 동의는 18 세 미만의 참가자의 부모가 제공했으며, 미성년자 참가자는 연구 절차를 완료하기 전에 서면 동의서를 제공했습니다.
1. 개정 된 이중 작업 화면 (DTS)
<ol><li>하부 사지(LE) 하위 작업<ol>
<li>단일 모터 상태를 시작합니다.<ol>
<li>18m 의 산책로를 따라 정확히 4.5m 떨어져 수평 위치에 세 개의 요가 블록을 놓습니다.</li>
			<li>각 발목에 스마트 장치를 단단히 부착하여 발 뒤꿈치 스트라이크를 감지하고 걸음걸이 특성을 얻습니다.</li>
			<li>삼각대에서 캠코더로 비디오 녹화를 시작합니다.</li>
			<li>참가자들에게 장애물을 밟으면서 가능한 한 빨리 걷도록 지시한다. 스마트폰에서 데이터 수집을 시작하고 장치를 동시에 탭하여 왼쪽 다리와 오른쪽 다리에서 두 개의 별도 데이터 스트림을 후속 시간 정렬합니다.</li>
			<li>수동 스톱워치로 완성 시간을 측정합니다.</li>
			<li>비디오 녹화를 중지합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>단일 인지 상태를 시작합니다.<ol>
<li>참가자에게 이 조건에 할당된 시간을 알려주며, 단일 모터 상태(최대 1초까지 반올림)에서 완료할 시간을 사용합니다.</li>
			<li>삼각대에서 캠코더로 비디오 녹화를 시작합니다.</li>
			<li>참가자들에게 특정 문자(A 또는 F)로 시작하는 가능한 한 많은 단어를 명시하도록 지시합니다. 참고: 문자는 참가자와 단일 작업 조건 과 이중 작업 조건 간에 균형을 맞췄습니다. 숫자는 참가자와 단일 작업 조건 과 이중 작업 조건 간에 균형을 맞췄습니다.</li>
			<li>비디오 녹화를 중지합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>이중 작업 조건을 시작합니다.<ol>
<li>삼각대에서 캠코더로 비디오 녹화를 시작합니다.</li>
			<li>참가자들에게 장애물을 밟으면서 가능한 한 빨리 걸을 수 있도록 지시하면서 특정 문자(A 또는 F)로 시작하는 단어를 최대한 많이 표현합니다. 두 가속도계를 빠르게 탭하여 상태를 시작합니다.</li>
			<li>수동 스톱워치로 완성 시간을 측정합니다.</li>
			<li>비디오 녹화를 중지합니다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>상부 사지(UE) 하위 작업<ol>
<li>단일 모터 상태를 시작합니다.<ol>
<li>벽에서 1.5m 떨어진 거리를 측정하고 마스킹 테이프로 표시하고 참가자에게 테이프 뒤에 서도록 지시합니다.</li>
			<li>참가자 옆에 테니스 공 바구니를 놓습니다.</li>
			<li>삼각대에서 캠코더로 비디오 녹화를 시작합니다.</li>
			<li>참가자에게 30s의 번갈아 가며 벽토를 완료하도록 지시합니다. 참가자에게 공을 잡지 못하면 테니스 공 바구니에서 새로운 공을 획득하라고 말하십시오. 스톱워치로 경과된 시간을 측정합니다.</li>
			<li>비디오 녹화를 중지합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>단일 인지 상태를 시작합니다.<ol>
<li>삼각대에서 캠코더로 비디오 녹화를 시작합니다.</li>
			<li>참가자에게 30초 동안 지정된 번호(100 또는 150)에서 7로 순차적으로 빼야 한다고 말합니다. 스톱워치로 경과된 시간을 측정합니다.</li>
			<li>비디오 녹화를 중지합니다. 참고: 문자는 참가자와 단일 작업 조건 과 이중 작업 조건 간에 균형을 맞췄습니다. 숫자는 참가자와 단일 작업 조건 과 이중 작업 조건 간에 균형을 맞췄습니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>이중 작업 조건을 시작합니다.<ol>
<li>참가자에게 벽에서 1.5m 떨어진 곳에 서도록 요청합니다.</li>
			<li>참가자 옆에 테니스 공 바구니를 놓습니다.</li>
			<li>삼각대에서 캠코더로 비디오 녹화를 시작합니다.</li>
			<li>참가자에게 30초 동안 번갈아 가며 벽토를 완성하도록 지시합니다. 참가자에게 공을 던지고 잡는 동안 30초 동안 지정된 숫자(100 또는 150)에서 7로 순차적으로 빼야 한다는 것을 알립니다. 참가자에게 공을 잡지 못하면 테니스 공 바구니에서 새로운 공을 획득하라고 말하십시오. 스톱워치로 경과된 시간을 측정합니다.</li>
			<li>비디오 녹화를 중지합니다. 참고: 문자는 참가자와 단일 작업 조건 과 이중 작업 조건 간에 균형을 맞췄습니다. 숫자는 참가자와 단일 작업 조건 과 이중 작업 조건 간에 균형을 맞췄습니다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>2. 신경 이미징 호환 듀얼 태스크 스크린 (DTS)
<ol><li>DTS 설정<ol>
<li>요가 블록을 수직 위치에 배치하여 15m 산책로의 시작과 끝을 표시합니다.</li>
		<li>15m 산책로를 따라 정확히 5m 떨어진 수평 위치에 두 개의 요가 블록을 놓습니다.</li>
		<li>마스킹 테이프로 매끄러운 벽 표면에서 1.5m 떨어진 거리를 측정하고 표시합니다.</li>
		<li>15m 통로의 시작 부분에 삼각대를 설치합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>fNIRS 장치를 참가자의 머리에 놓습니다.<ol>
<li>참가자의 머리 둘레를 측정하고 사전 배치 된 검소 및 짧은 채널 검출기로 적절한 크기의 fNIRS 캡(재료 표)을선택합니다.</li>
		<li>전용 인수 노트북을 켜고 fNIRS 장치의 WiFi 네트워크에 연결합니다.</li>
		<li>fNIRS 획득 소프트웨어를 열고 fNIRS 장치를 선택합니다.</li>
		<li>보정을 수행하여 광 강도를 최적화하고 검정 신호 수준을 확인합니다. 신호 수준은 허용 가능하거나 우수해야 합니다.</li>
		<li>캡에서 검안을 제거하고 참가자의 머리카락을 이별하여 참가자의 두피에 대한 검안의 직접적인 연결을 보장하여 허용 되는 신호 수준 미만으로 모든 검소를 수정합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>참가자의 발목에 가속도계를 놓습니다.<ol>
<li>각 발목에 스마트 장치를 단단히 부착하여 발 뒤꿈치 스트라이크를 감지하고 걸음걸이 특성을 얻습니다.</li>
	</ol></li>
	<li>LE 하위 작업 데이터 수집을 시작합니다.<ol><li>자극 프리젠 테이션 소프트웨어(재료의 표)를엽니 다.</li>
		<li>LE 하위 작업 파일을 선택합니다.</li>
		<li>참가자에게 60년대 의자에 앉아 조용한 휴식 기간을 준비해 달라고 부탁한다.</li>
		<li>fNIRS 수집 소프트웨어로 돌아가서 시작 버튼을 클릭하여 fNIRS 데이터 수집을 시작합니다. 팝업 창에 ID_LE, 나이 및 섹스를 입력하고 시작을 클릭합니다.</li>
		<li>자극 프리젠 테이션 소프트웨어로 돌아가서 참가자에게 조용한 휴식이 시작될 것이라고 알리고 스페이스를 눌러 60 의 휴식 기간을 시작합니다.</li>
		<li>나머지 기간이 끝나면1st 예심에 대해 어떤 LE 서브태스킹 조건(단일 모터, 단일 인지 또는 이중 작업)이 선택되었는지 식별합니다. 참가자에게 해당 평가판에 대한 지침을 제공합니다.<ol>
<li>단일 모터 지침: 참가자에게 장애물을 밟으면서 가능한 한 빨리 30대를 걷도록 지시합니다. 참가자에게 1차 연구원이 "시작"이라고 말할 때 시작할 것이라고 말합니다. 이것은 보조 연구원이 가속도계를 탭한 후에 즉시 생깁니다. 1차 연구원이 "그만"이라고 말했을 때, 참가자에게 걷기를 중단해야 한다고 지시합니다. 또한, 1 차 연구원이 "중지"라고 하면 참가자는 발을 함께 넣고 가능한 한 여전히 유지해야합니다. 이 때, 보조 연구원은 가속도계를 두 번째로 탭하고 참가자가 멈춘 바닥에 마커 (끈적끈적한 메모)를 놓습니다.</li>
			<li>단일 인지 지침: 참가자에게 15m 보도의 시작 부분에 서 도록 지시합니다. 서있는 동안, 그 / 그녀는 특정 문자로 시작하는 가능한 한 많은 단어를 명시하도록 요청받을 것입니다.</li>
			<li>이중 작업 지침: 참가자에게 장애물을 밟고 동시에 특정 문자로 시작하는 가능한 한 많은 단어를 진술하면서 가능한 한 빨리 걷도록 지시합니다. 그 /그녀가 또한이 조건에 대 한 30 초 있을 것 이다 그/그녀에 게 알려. 참가자에게 1차 연구원이 "시작"이라고 말할 때 시작할 것이라고 말합니다. 이것은 보조 연구원이 가속도계를 탭한 후에 즉시 생깁니다. 1차 연구원이 "그만"이라고 말했을 때, 참가자에게 걷기를 중단해야 한다고 지시합니다. 또한, 1 차 연구원이 "중지"라고 하면 참가자는 발을 함께 넣고 가능한 한 여전히 유지해야합니다. 이 때, 보조 연구원은 가속도계를 두 번째로 탭하고 참가자가 멈춘 바닥에 마커 (끈적끈적한 메모)를 놓습니다.</li>
		</ol></li>
		<li>삼각대에서 캠코더로 비디오 녹화를 시작합니다.</li>
		<li>스페이스 바를 눌러 1st 평가판을 시작합니다. 자극 프리젠 테이션 소프트웨어에 30의 타이머를 모니터링; 참가자에게 30가 경과했을 때 중지하라고 지시합니다.</li>
		<li>2차 평가판을 식별하고 참가자에게 지침을 제공합니다. 참가자가 LE 하위 작업의 무작위 평가판 15회완료될 때까지 프로세스를 반복합니다.</li>
		<li>비디오 녹화를 중지합니다.</li>
		<li>참가자에게 60s의 휴식 기간을 더 완료할 것이라고 알려주십시오. 참가자가 앉으면 시작하여 나머지 기간을 시작합니다.</li>
		<li>나머지 기간에 따라 자극 프리젠 테이션 소프트웨어의 LE 하위 작업 파일을 종료합니다. fNIRS 데이터 수집 소프트웨어에서 데이터 수집을 중지하지만 소프트웨어를 종료하지 않습니다. 참고: 편지는 시험과 참가자 간의 카운터 밸런스와 단일 작업 조건 과 이중 작업 조건 간에 무작위화됩니다. 편지는 난이도 수준에서 유사하며 다음과 같습니다: W, D, F, T, S, H, M, A, B 및 P. 숫자는 시험과 참가자 간의 및 단일 및 이중 작업 조건 간에 무작위화됩니다. 번호 포함: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245, 240.</li>
	</ol></li>
	<li>참가자의 발목에서 가속도계를 제거합니다. UE 서브태스크에 지정된 복도의 섹션으로 이동합니다.</li>
	<li>UE 하위 작업 데이터 수집을 시작합니다.<ol>
<li>자극 프리젠 테이션 소프트웨어를 엽니 다.</li>
		<li>UE 하위 작업 파일을 선택합니다.</li>
		<li>참가자에게 60년대 의자에 앉아 조용한 휴식 기간을 준비해 달라고 부탁한다.</li>
		<li>fNIRS 수집 소프트웨어로 돌아가서 시작 버튼을 클릭하여 fNIRS 데이터 수집을 시작합니다. 팝업 창에 ID_UE, 나이 및 섹스를 입력하고 시작을 클릭합니다.</li>
		<li>자극 프리젠 테이션 소프트웨어로 돌아가서 참가자에게 조용한 휴식 기간이 시작될 것이라는 사실을 알리고 스페이스를 눌러 60 의 휴식 기간을 시작합니다.</li>
		<li>나머지 기간이 끝나면1st 예심에 대해 어떤 UE 서브태스킹 조건(단일 모터, 단일 인지 또는 이중 작업)이 선택되었는지 식별합니다. 참가자에게 해당 평가판에 대한 지침을 제공합니다.<ol>
<li>단일 모터 지침: 참가자에게 벽에서 1.5m 떨어진 곳에 서도록 지시합니다. 참가자 옆에 테니스 공 바구니를 놓습니다. 참가자에게 30s의 번갈아 가며 벽토를 완료하도록 지시합니다. 참가자에게 공을 잡지 못하면 테니스 공 바구니에서 새로운 공을 획득하라고 말하십시오.</li>
			<li>단일 인지 지침: 참가자에게 30초에 지정된 번호에서 7로 순차적으로 빼도록 요청받을 것을 참가자에게 지시합니다.</li>
			<li>이중 작업 지침: 참가자에게 30s에 대한 번갈아 가는 손으로 벽 토를 완료하도록 지시합니다. 참가자에게 공을 던지고 잡는 동안 30대 2의 경우2번에서 7점을 순차적으로 빼야 한다는 것을 알립니다. 참가자에게 공을 잡지 못하면 테니스 공 바구니에서 새로운 공을 획득하라고 말하십시오.</li>
		</ol>
</li>
		<li>삼각대에서 캠코더로 비디오 녹화를 시작합니다.</li>
		<li>스페이스 바를 눌러 1st 평가판을 시작합니다. 자극 프리젠 테이션 소프트웨어에 30의 타이머를 모니터링; 참가자에게 30가 경과했을 때 중지하라고 지시합니다.</li>
		<li>2차 평가판을 식별하고 참가자에게 지침을 제공합니다. 참가자가 UE 하위 작업의 무작위 평가판 15를 완료할 때까지 프로세스를 반복합니다.</li>
		<li>비디오 녹화를 중지합니다.</li>
		<li>참가자에게 60s의 휴식 기간을 더 완료할 것이라고 알려주십시오. 참가자가 앉으면 시작하여 나머지 기간을 시작합니다.</li>
		<li>나머지 기간에 따라 자극 프리젠 테이션 소프트웨어의 UE 하위 작업 파일을 종료합니다. fNIRS 데이터 수집 소프트웨어에서 데이터 수집을 중지한 다음 소프트웨어를 종료합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>참가자의 머리에서 fNIRS 캡을 제거합니다. 참고: 편지는 시험과 참가자 간의 카운터 밸런스와 단일 작업 조건 과 이중 작업 조건 간에 무작위화됩니다. 편지는 난이도 수준에서 유사하며 다음과 같습니다: W, D, F, T, S, H, M, A, B 및 P. 숫자는 시험과 참가자 간의 및 단일 및 이중 작업 조건 간에 무작위화됩니다. 번호 포함: 185, 225, 220, 175, 205, 165, 170, 180, 245, 240.</li>
</ol>

<ol>
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Optimum source-detector distance for short-separation channels in functional near-infrared spectroscopy.</a> Neurophotonics. 2 (2), 025005 (2015).</li><li>Sato, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+global+interference+of+scalp-hemodynamics+in+functional+near-infrared+spectroscopy+using+short+distance+probes.">Reduction of global interference of scalp-hemodynamics in functional near-infrared spectroscopy using short distance probes.</a> Neuroimage. 141, 120-132 (2016).</li><li>Scholkmann, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+continuous+wave+functional+near-infrared+spectroscopy+and+imaging+instrumentation+and+methodology.">A review on continuous wave functional near-infrared spectroscopy and imaging instrumentation and methodology.</a> Neuroimage. 85, 6-27 (2014).</li><li>Baker, W. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modified+Beer-Lambert+law+for+blood+flow.">Modified Beer-Lambert law for blood flow.</a> Biomedical Optics Express. 5 (11), 4053-4075 (2014).</li><li>Barker, J. W., Aarabi, A., Huppert, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autoregressive+model+based+algorithm+for+correcting+motion+and+serially+correlated+errors+in+fNIRS.">Autoregressive model based algorithm for correcting motion and serially correlated errors in fNIRS.</a> Biomedical Optics Express. 4 (8), 1366-1379 (2013).</li><li>Aguirre, G. K., Zarahn, E., D'Esposito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+variability+of+human,+BOLD+hemodynamic+responses.">The variability of human, BOLD hemodynamic responses.</a> Neuroimage. 8 (4), 360-369 (1998).</li><li>Stephens, J. A., Liu, P., Lu, H., Suskauer, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+Blood+Flow+after+Mild+Traumatic+Brain+Injury:+Associations+between+Symptoms+and+Post-Injury+Perfusion.">Cerebral Blood Flow after Mild Traumatic Brain Injury: Associations between Symptoms and Post-Injury Perfusion.</a> Journal of Neurotrauma. 35 (2), 241-248 (2018).</li></ol>

저자는 공개 할 이해 상충이 없습니다.

이 원고에서는 새로 개정된 DTS(이중 작업 화면)에 대한 관리 프로토콜을 설명했습니다. 이러한 개정은 원래 DTS15에서 확인 된 한계를 해결하기 위해 완료되었으며 이중 작업 인지 비용을 테스트하기 위해 단일 인지 조건의 추가를 포함했습니다. 또한 걸음걸이 특성을 보다 정확하게 측정하기 위한 스마트 장치 기반 액클레롬트리도 포함되어 있습니다. 우리는 DTS로 취득할 수 있?...

매년 전 세계적으로 4,200만 명이 가벼운 외상성 뇌 손상(mTBIs)1을유지합니다. 일단 양성으로 여겨졌지만, 새로운 연구는 mTBIs, 특히 반복 mTBIs가 신체, 인지 및 수면 장애2,3,4와같은 지속적인 부정적인 결과를 유도 할 수 있음을 나타냅니다. 그 후, 연구원과 임상의는 mTBI를 이해하고 해결하기 위해 향상된 평가 및 치료 방법을 찾고 있습니다.
현재까지 mTBI 평가를 위한 모범 사례는 신경인지 및 운동 기능5의자가보고 증상 및 객관적인 측정을 포함한다. 그러나, 일부 개인, 경쟁 대학 수준의 선수 처럼, mTBI 관련 증상을 과소 보고 알려져 있다6,증상 보고서의 유용성을 제한. 객관적인 신경인지 및 운동 기능 측정은 또한 불량한 시험 재시험 신뢰성, 기준선 테스트에 대한 의존성 또는 고성능 선수에 대한 어려움 부족7,8,9를 포함하여한계가있다. 그러나, 모터와 인지 능력을 동시에 평가하는 이중 태스크 패러다임은 미묘하고 잔류 장애를 감지할 수 있으며 고성능선수(10, 11,12,13,14)를평가하는 데 특히 유용할 수 있다.
이중 작업 패러다임을 이용한 과거 연구는 종종 모션 캡처 시스템14와같은 번거롭고 값비싼 실험실 장비를 통합하여 고성능 선수를 평가했습니다. 이러한 시스템은 미묘한 모터 손상을 정확하게 측정할 수 있지만 높은 장비 비용, 제한된 휴대성 및 긴 관리 시간(예: 개인당 45분 ≥)으로 인해 일상적인 mTBI 평가에 사용하기에는 비실용적입니다. 또한, 과거 이중 태스크 패러다임 연구는 저체 나 하부 사지 기술, 예컨대 균형 또는걸음걸이(11,12,13,14)에만초점을 맞췄다. 틀림없이, 상부 사지 기능 및 손 눈 조정은 많은 스포츠에서 고성능 선수에 대 한 중요 한. 따라서, 우리는 휴대용, 저가 계측기로 10 분 동안 관리되고 득점하도록 설계된 간단한 측정인 듀얼 태스크 스크린 (DTS)을 개발했습니다. 이 오리지널 DTS에는 걸음걸이 속도(스톱워치 사용)와 단일 모터 및 듀얼 작업조건(15)에서손-눈 조정을 평가한 하부 사지(LE) 및 상부 사지(UE) 서브태스킹이 포함되어 있다.
첫 번째 타당성 조사에서 32 명의 건강한 여성 청소년 참가자가 원래 DTS를 완료했습니다. 이 연구는 DTS가 이중 작업 과 단일 모터 조건 의 모터 성능 저하로 표시된 대로 이중 작업 모터 비용을 유도할 수 있음을 입증하기 위해 고안되었습니다. 또한 DTS를 10분 도내에 관리하고 득점할 수 있다는 점도 확립하고자 했습니다. 우리는 모든 참가자가 적어도 하나의 하위 작업에 가난한 듀얼 작업 모터 성능을 가지고 있음을 발견했다. 또한, 우리는 평균 5.63 분에서 DTS를 관리하고 2-3 분15에서시험을 득점 할 수 있었다.
첫 번째 타당성 조사는 성공적이었지만 몇 가지 한계가 밝혀졌습니다. 특히, 걸음걸이 속도는 자연적인 인간의 실수에 취약한 스톱워치로 측정되었습니다. 따라서 개정된 DTS에서는 각 발목에 내장된 가속도계(재료표)가있는 스마트 장치를 사용했습니다. 또한 휴대용 저가형 계측기의 사용을 유지하면서 도면 속도, 총 단계 수, 평균 걸음 수, 평균 걸음 수 지속 시간 및 단계 지속 시간 변동성을 정밀한 측정을 제공했습니다. 원래 DTS의 또 다른 제한은 이중 작업 인지 비용의 평가를 방지 단일 인지 조건의 부재였다. 이중 작업 인지 비용은 이중 작업 대 단일 인지 상태 동안 인지 성능이 좋지 않은 것으로 정의됩니다. 그 후 LE 및 UE 하위 작업 모두에 대해 단일 인지 상태를 추가했습니다(프로토콜에 설명된).
미래의 임상 사용을 위한 측정을 개발하는 것 외에도, 팀의 장기적인 목표 중 하나는 건강한 운동 선수의 단일 및 이중 작업 성과의 신경 기초를 평가하고 스포츠 유도 된 mTBI를 가진 운동 선수와 그 결과를 대조하는 것입니다. 따라서, 우리는 DTS의 신경 이미징 호환 버전을 만들었습니다. 우리는 DTS가 동시 기능근적외선 분광법(fNIRS) 측정과 함께 사용하기 위해 성공적으로 수정할 수 있는지 확인하고, 모션 아티팩트의 영향을 줄임으로써 총모터 의 움직임을 수용할 수 있도록 특별히 설계된 모바일 fNIRS 장치를 사용하고 있습니다. 또한,이 장치는 현재 연구 목적으로 사용할 수있는 모바일 장치에 대한 우리의 지식에 머리 범위의 가장 큰 금액을 가지고(재료의 표).
요약하면, 연구 프로토콜은 다음을 수행하도록 설계되었습니다.
<ol><li>개정된 이중 태스크 스크린(DTS)에 대한 관리 프로토콜을 설명하며, 이는 원래 DTS15의 한계와 향후 임상 사용을 위한 측정을 해결하기 위해 재설계된 조치입니다.</li>
	<li>단일 및 이중 작업 성능의 신경 기초를 평가하도록 설계된 신경 이미징 호환 듀얼 태스크 스크린(DTS)에 대한 연구 프로토콜을 설명합니다.</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Hardware (in alphabetical order)&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>NIRx NIRSport2 Device: NSP2-CORE1616</td><td>NIRx</td><td>Reference #: GC359</td><td>&quot;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.&quot; (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>&quot;The NIRScap consists of a measuring cap and optode holders. The optode holders fit into the slits of the measuring cap.&quot; (Direct quote from NIRx&#039;s NIRScap Getting Started Guide)</td></tr><tr><td>NIRx Optode Sources (x 2)</td><td>NIRx</td><td>Reference #: GC359</td><td>&quot;8-source active source bundel for fiberless optical illumination with dual tip; 240 cm long.&quot; (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>&quot;Bundle of 8x active sensores for fiberless optical detection; dual tip; 240 cm long.&quot; (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>&quot;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.&quot; (Direct quote from NIRx&#039;s Short Distance Detector Probes Getting Started Guide)</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Software (in alphabetical order)&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Aurora</td><td>NIRx</td><td>N/A</td><td>&quot;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.&quot; (Direct quote from nirx.net/software)</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Math Works</td><td>N/A</td><td>&quot;MATLAB&amp;reg; 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.&quot; (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>&quot;NIRS toolbox is a Matlab based analysis program.&quot; (Direct quote from huppertlab.net/nirs-toolbox-2/)</td></tr><tr><td>PsychoPy</td><td>Python</td><td>N/A</td><td>&quot;PsychoPy is an open source software package written in the Python program,ming language primarily for us in neuroscience and experimntal psychology research.&quot; (Direct quote from psychopy.org)</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Lower Tech/Cost Research Supplies* (in alphabetical order)&lt;/strong&gt;</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&amp;rsquo;s legs can extend from 20&amp;rdquo; to 48&amp;rdquo;. Leg locks release smoothly and glide easily to your desired height. Crank up the center post for a tripod that is 60&amp;rdquo; 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&amp;rsquo;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&amp;rsquo;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.&quot; (Direct quote from Amazon.com)</td></tr><tr><td>Post-it Notes, 3&quot; x 3&quot;, Canary Yellow, Pack Of 18 Pads</td><td>Office Depot/Office Max</td><td>Item # 1230652</td><td>&quot;Post it&amp;reg; Notes stick securely and remove cleanly, featuring a unique adhesive designed for use on paper.&quot;</td></tr><tr><td>Scotch 232 Masking Tape, 1&quot; x 60 Yd</td><td>Office Depot/Office Max</td><td>Item # 910588</td><td>&quot;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.&quot; (Direct quote from officedepot.com)</td></tr><tr><td>Stanley Tools Leverlock Tape Measure, Standard, 25&#039; x 1&quot; Blade</td><td>Office Depot/Office Max</td><td>Item #389512</td><td>&quot;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.&quot; (Direct quote from officedepot.com)</td></tr><tr><td>Stopwatch</td><td>Office Depot/Office Max</td><td>Item # 357698</td><td>&quot;Offers split timing, precise to 1/100 of a second. Includes 6 functions &amp;mdash; hour, minute, second, day, month and year.&quot; (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>&quot;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&#039;t fall out during transport. Bars roll at the bottom so the ball slips in the hopper easily.&quot; (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>&quot;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.&quot; (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 &amp;ndash; 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>&quot;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.&quot; (Direct quote from Amazon.com)</td></tr><tr><td>&lt;em&gt;*These items or comparable items can be obtained from a number of other sources&lt;/em&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

revised and neuroimaging-compatible versions of the dual task screen

이중 작업 패러다임 동시에 모터와 인지 능력을 평가, 그들은 최근 가벼운 외상성 뇌 손상 (mTBI)와 선수에 미묘한, 잔류 장애를 감지 할 수 있습니다. 그러나, 과거 이중 작업 패러다임은 낮은 사지 기술에 전적으로 초점을 맞추고 성가신, 비싼 실험실 장비에 의존하여 일상적인 mTBI 평가를위한 실용성을 제한했습니다. 그 후, 관리 및 점수에 10분이 걸리는 듀얼 태스크 스크린(DTS)을 개발했으며, 저가의 휴대용 장비를 사용하며, 사지(LE) 및 상부 사지(UE) 하위 작업을 포함합니다. 이 원고의 목적은 두 가지였다. 먼저 개정된 DTS의 관리 프로토콜을 설명하며, 원래 DTS의 한계를 해결하기 위해 개정했습니다. 특히, 개정에는 보다 상세한 걸음걸이 데이터를 획득하기 위한 스마트 디바이스의 추가와 이중 작업 조건 하에서 중단된 인지 성능을 테스트하기 위한 단일 인지 조건 의 포함등이 포함되었다. 중요한 것은, 개정된 DTS는 향후 임상사용을 위한 척도이며, 측정에서 획득할 수 있는 임상 데이터의 유형을 설명하기 위해 3명의 남성 선수로부터 대표적인 결과를 제시한다. 중요한 것은, 우리는 아직 mTBI를 가진 선수에 있는 개정된 DTS의 감도와 특이성을 평가하지 않았습니다, 이는 다음 연구 이니셔티브입니다. 이 원고의 두 번째 목적은 DTS의 신경 이미징 호환 버전을 설명하는 것입니다. 우리는 mTBI와 관련된 행동 적자에 대한 더 나은 경험적 이해를 위해 단일 및 이중 작업 성능의 신경 기초를 평가 할 수 있도록이 버전을 개발했습니다. 따라서, 이 원고는 또한 우리가 FNIRS 데이터의 1 단계 처리를 획득하고 완료하는 방법과 함께, DTS 동안 동시 기능 근적외선 분광법 (fNIRS) 측정을 가능하게하기 위해 취한 단계를 설명합니다.

참가자 참가자들은 입소문과 광고 전단지를 사용하여 지역 고등학교 팀과 대학 간 대학생 및 클럽 스포츠 팀에서 모집되었습니다. 참가자는 15-22세 사이여야 하며 조직적인 접촉 스포츠에 정기적으로 참여해야 했습니다. 연락처 스포츠에는 일상적인 플레이 중에 팀동료 나 상대와의 신체 접촉이 필요한 모든 스포츠가 포함되었습니다. 참가자는 또한 정상 또는 수정 된 비전과 청각...

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Revised and Neuroimaging-Compatible Versions of the Dual Task Screen

우리는 원래 듀얼 태스크 스크린 (DTS)을 스포츠 유발 가벼운 외상성 뇌 손상을 가진 선수를 평가할 수있는 휴대용, 저렴한 비용으로 개발했습니다. 우리는 미래의 임상 사용을 위해 원래 DTS를 개정하고 단일 및 이중 작업 성능의 신경 기초를 측정하기 위해 DTS의 신경 이미징 호환 버전을 개발했습니다.

이중 작업 화면의 개정 및 신경 이미징 호환 버전

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

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Research

JoVE Journal

Behavior

3.5K 조회수.  Colorado State University. 우리는 원래 듀얼 태스크 스크린 (DTS)을 스포츠 유발 가벼운 외상성 뇌 손상을 가진 선수를 평가할 수있는 휴대용, 저렴한 비용으로 개발했습니다. 우리는 미래의 임상 사용을 위해 원래 DTS를 개정하고 단일 및 이중 작업 성능의 신경 기초를 측정하기 위해 DTS의 신경 이미징 호환 버전을 개발했습니다.

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Transferring Cognitive Tasks Between Brain Imaging Modalities: Implications for Task Design and Results Interpretation in fMRI Studies

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm (the visual oddball task) with a long history of behavioral and electroencephalography (EEG) experiments to a functional magnetic resonance imaging (fMRI) experiment is considered. The aims of this paper are to briefly describe fMRI and when its use is appropriate in cognitive neuroscience; illustrate how task design can influence the results of an fMRI experiment, particularly when that task is borrowed from another imaging modality; explain the practical aspects of performing an fMRI experiment. It is demonstrated that manipulating the task demands in the visual oddball task results in different patterns of blood oxygen level dependent (BOLD) activation. The nature of the fMRI BOLD measure means that many brain regions are found to be active in a particular task. Determining the functions of these areas of activation is very much dependent on task design and analysis. The complex nature of many fMRI tasks means that the details of the task and its requirements need careful consideration when interpreting data. The data show that this is particularly important in those tasks relying on a motor response as well as cognitive elements and that covert and overt responses should be considered where possible. Furthermore, the data show that transferring an EEG paradigm to an fMRI experiment needs careful consideration and it cannot be assumed that the same paradigm will work equally well across imaging modalities. It is therefore recommended that the design of an fMRI study is pilot tested behaviorally to establish the effects of interest and then pilot tested in the fMRI environment to ensure appropriate design, implementation and analysis for the effects of interest.

Transferring a paradigm with a history of use in EEG experiments to an fMRI experiment is considered. It is demonstrated that manipulating the task demands in the visual oddball task resulted in different patterns of BOLD activation and illustrated how task design is crucial in fMRI experiments.

뇌 영상의 감각적 양상 사이인지 작업을 전송 :의 fMRI 연구 작업 설계를위한 시사점 및 결과의 해석

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm ...

연구

행동분석학

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.

Nontargets에 대한주의 집중 깜박임을 테스트하는 빠른 직렬 비주얼 프리젠 테이션과 결합하여 이중 작업 절차

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 ...

Functional Near Infrared Spectroscopy of the Sensory and Motor Brain Regions with Simultaneous Kinematic and EMG Monitoring During Motor Tasks

There are several advantages that functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) presents in the study of the neural control of human movement. It is relatively flexible with respect to participant positioning and allows for some head movements during tasks. Additionally, it is inexpensive, light weight, and portable, with very few contraindications to its use. This presents a unique opportunity to study functional brain activity during motor tasks in individuals who are typically developing, as well as those with movement disorders, such as cerebral palsy. An additional consideration when studying movement disorders, however, is the quality of actual movements performed and the potential for additional, unintended movements. Therefore, concurrent monitoring of both blood flow changes in the brain and actual movements of the body during testing is required for appropriate interpretation of fNIRS results. Here, we show a protocol for the combination of fNIRS with muscle and kinematic monitoring during motor tasks. We explore gait, a unilateral multi-joint movement (cycling), and two unilateral single-joint movements (isolated ankle dorsiflexion, and isolated hand squeezing). The techniques presented can be useful in studying both typical and atypical motor control, and can be modified to investigate a broad range of tasks and scientific questions.

Monitoring brain activity during upright motor tasks is of great value when investigating the neural source of movement disorders. Here, we demonstrate a protocol that combines functional near infrared spectroscopy with continuous monitoring of muscle and kinematic activity during 4 types of motor tasks.

모터 작업하는 동안 동시 운동 학적 및 EMG 모니터링과 감각 및 모터 뇌 영역의 기능 근적외선 분광법

There are several advantages that functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) presents in the study of the neural control of human movement. It is ...

Utilizing Electroencephalography Measurements for Comparison of Task-Specific Neural Efficiencies: Spatial Intelligence Tasks

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables comparative calculation of individuals&#39; neural efficiency as they perform successive tasks requiring spatial ability to derive solutions. Neural efficiency here is defined as having less beta activation, and therefore expending fewer neural resources, to perform a task in comparison to other groups or other tasks. For inter-task comparisons of tasks with similar durations, these measurements may enable a comparison of task type difficulty. For intra-participant and inter-participant comparisons, these measurements provide potential insight into the participant&#39;s level of spatial ability and different engineering problem solving tasks. Performance on the selected tasks can be analyzed and correlated with beta activities. This work presents a detailed research protocol studying the neural efficiency of students engaged in the solving of typical spatial ability and Statics problems. Students completed problems specific to the Mental Cutting Test (MCT), Purdue Spatial Visualization test of Rotations (PSVT:R), and Statics. While engaged in solving these problems, participants&#39; brain waves were measured with EEG allowing data to be collected regarding alpha and beta brain wave activation and use. The work looks to correlate functional performance on pure spatial tasks with spatially intensive engineering tasks to identify the pathways to successful performance in engineering and the resulting improvements in engineering education that may follow.

This manuscript describes an approach to measure neural activity of humans while solving spatially focused engineering problems. The electroencephalogram methodology helps interpret beta brain wave measurements in terms of neural efficiency, with the aim of ultimately enabling comparisons of task performance both between problem types and between participants.

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables ...

Eye-Tracking Control to Assess Cognitive Functions in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to progressive loss of motor and speech abilities. In addition, cognitive functions are impaired in a subset of patients. To evaluate these potential deficits in severely physically impaired ALS patients, eye-tracking is a promising means to conduct cognitive tests. The present article focuses on how eye movements, an indirect means of communication for physically disabled patients, can be utilized to allow for detailed neuropsychological assessment. The requirements, in terms of oculomotor parameters that have to be met for sufficient eye-tracking in ALS patients are presented. The properties of stimuli, including type of neuropsychological tests and style of presentation, best suited to successfully assess cognitive functioning, are also described. Furthermore, recommendations regarding procedural requirements are provided. Overall, this methodology provides a reliable, easy to administer and fast approach for assessing cognitive deficits in patients who are unable to speak or write such as patients with severe ALS. The only confounding factor might be deficits in voluntary eye movement control in a subset of ALS patients.

Cognitive deficits are common in about one third of patients with amyotrophic lateral sclerosis, a neurological condition leading to progressive impairments in speech and movement abilities. To conduct cognitive tests in patients unable to speak or write a reliable and easy to administer eye-tracking paradigm was developed.

눈 - 추적 제어 루게릭 병 환자의인지 기능을 평가하는

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to ...

Simultaneous Eye Tracking and Single-Neuron Recordings in Human Epilepsy Patients

Intracranial recordings from patients with intractable epilepsy provide a unique opportunity to study the activity of individual human neurons during active behavior. An important tool for quantifying behavior is eye tracking, which is an indispensable tool for studying visual attention. However, eye tracking is challenging to use concurrently with invasive electrophysiology and this approach has consequently been little used. Here, we present a proven experimental protocol to conduct single-neuron recordings with simultaneous eye tracking in humans. We describe how the systems are connected and the optimal settings to record neurons and eye movements. To illustrate the utility of this method, we summarize results that were made possible by this setup. This data shows how using eye tracking in a memory-guided visual search task allowed us to describe a new class of neurons called target neurons, whose response was reflective of top-down attention to the current search target. Lastly, we discuss the significance and solutions to potential problems of this setup. Together, our protocol and results suggest that single-neuron recordings with simultaneous eye tracking in humans are an effective method to study human brain function. It provides a key missing link between animal neurophysiology and human cognitive neuroscience.

We describe a method to conduct single-neuron recordings with simultaneous eye tracking in humans. We demonstrate the utility of this method and illustrate how we used this approach to obtain neurons in the human medial temporal lobe that encode targets of a visual search.

인간 간질 환자에서 동시 눈 추적 및 단일 뉴런 기록

Intracranial recordings from patients with intractable epilepsy provide a unique opportunity to study the activity of individual human neurons during ...

Motor Dual-Tasks for Gait Analysis and Evaluation in Post-Stroke Patients

Eighteen stroke patients were recruited for this study involving the evaluation of cognition and walking ability and multitask gait analysis. Multitask gait analysis consisted of a single walking task (Task 0), a simple motor dual-task (water-holding, Task 1), and a complex motor dual-task (crossing obstacles, Task 2). The task of crossing obstacles was considered to be equivalent to the combination of a simple walking task and a complex motor task as it involved more nervous system, skeletal movement, and cognitive resources. To eliminate heterogeneity in the results of the gait analysis of the stroke patients, the dual-task gait cost values were calculated for various kinematic parameters. The major differences were observed in the proximal joint angles, especially in the angles of the trunk, pelvis, and hip joints, which were significantly larger in the dual motor tasks than in the single walking task. This research protocol aims to provide a basis for the clinical diagnosis of gait function and an in-depth study of motor control in stroke patients with motor control deficits through the analyses of dual-motor walking tasks.

This paper presents a protocol specifically for dual motor task gait analysis in stroke patients with motor control deficits.

뇌졸중 후 환자의 보행 분석 및 평가를 위한 운동 이중 작업

Eighteen stroke patients were recruited for this study involving the evaluation of cognition and walking ability and multitask gait analysis. Multitask ...

신경과학

Virtual Reality Tools for Assessing Unilateral Spatial Neglect: A Novel Opportunity for Data Collection

Unilateral spatial neglect (USN) is a syndrome characterized by inattention to or inaction in one side of space and affects between 23-46% of acute stroke survivors. The diagnosis and characterization of these symptoms in individual patients can be challenging and often requires skilled clinical staff. Virtual reality (VR) presents an opportunity to develop novel assessment tools for patients with USN.
We aimed to design and build a VR tool to detect and characterize subtle USN symptoms, and to test the tool on subjects treated with inhibitory repetitive transcranial magnetic stimulation (TMS) of cortical regions associated with USN.
We created three experimental conditions by applying TMS to two distinct regions of cortex associated with visuospatial processing- the superior temporal gyrus (STG) and the supramarginal gyrus (SMG) - and applied sham TMS as a control. We then placed subjects in a virtual reality environment in which they were asked to identify the flowers with lateral asymmetries of flowers distributed across bushes in both hemispaces, with dynamic difficulty adjustment based on each subject's performance. 
We found significant differences in average head yaw between subjects stimulated at the STG and those stimulated at the SMG and marginally significant effects in the average visual axis.
VR technology is becoming more accessible, affordable, and robust, presenting an exciting opportunity to create useful and novel game-like tools. In conjunction with TMS, these tools could be used to study specific, isolated, artificial neurological deficits in healthy subjects, informing the creation of VR-based diagnostic tools for patients with deficits due to acquired brain injury. This study is the first to our knowledge in which artificially generated USN symptoms have been evaluated with a VR task.

The goal was to design, build, and pilot a novel virtual reality task to detect and characterize unilateral spatial neglect, a syndrome affecting 23-46% of acute stroke survivors, expanding the role of virtual reality in the study and management of neurologic disease.

일방적인 공간 방치 평가를 위한 가상 현실 도구: 데이터 수집을 위한 새로운 기회

Unilateral spatial neglect (USN) is a syndrome characterized by inattention to or inaction in one side of space and affects between 23-46% of acute stroke ...

의학

Dual-Task Stroop Paradigm for Detecting Cognitive Deficits in High-Functioning Stroke Patients

General clinical cognitive assessment scales are not sensitive enough to cognitive impairment in high-functioning stroke patients. The dual-task assessment has advantages for identifying cognitive deficits in high-functioning stroke patients and has been gradually applied in clinical assessment and cognitive training. Moreover, the Stroop paradigm has higher sensitivity and specificity for attentional assessment than conventional clinical cognitive assessment scales. Therefore, this study presents the dual-task assessment based on the Stroop paradigm to identify cognitive deficits in high-functioning stroke patients. This study demonstrates a single- and dual-task evaluation based on the Stroop paradigm and confirms its feasibility through case experiments and synchronized functional near-infrared spectroscopy evaluation. The Stroop reaction time and correct rate are used as the main indicators to evaluate the cognitive level of the subjects. This study protocol aims to provide new ideas to figure out the ceiling effect in general clinical assessment failure for high-functioning stroke patients.

Clinical assessment scales are notsensitive enough to cognitive dysfunction in high-functioning stroke patients. The dual-task paradigm presents advantages and potential in the assessment and cognitive training of cognitive dysfunction. The study here proposes a dual-task Stroop paradigm to identify cognitive dysfunction in high-functioning stroke patients.

고기능 뇌졸중 환자의 인지 결함을 감지하기 위한 이중 작업 스트룹 패러다임

General clinical cognitive assessment scales are not sensitive enough to cognitive impairment in high-functioning stroke patients. The dual-task ...

Scalp Acupuncture Synchronizing Dual Task Gait for Enhancing Prefrontal Cortex Response

Studies have shown that motor-cognitive dual task can greatly improve motor/cognitive function. However, the therapeutic effect of motor-cognitive dual task is still limited. How to improve dual-task performance is the key to solving this problem. Scalp acupuncture is a non-drug intervention method of traditional Chinese medicine to treat brain-derived diseases by acupuncturing the corresponding projection area of cerebral cortex function on the scalp. Studies have shown that scalp acupuncture helps improve neuronal damage and cognitive dysfunction and plays a neuroprotective function in central nervous system diseases. However, no relevant studies have discussed the synergistic gain effect of motor-cognitive dual task and scalp acupuncture. Therefore, this protocol aims to demonstrate the standardized operation of scalp acupuncture synchronizing motor-cognitive dual task and motor-cognitive dual task and compares the differences between these two tasks in healthy subjects through a randomized cross-over trial. This protocol initially revealed the possible influence mechanism of scalp acupuncture synchronizing motor-cognitive dual task on cognitive performance, gait control, and cortical brain function, which can provide new ideas and a theoretical basis for clinical exploration of new and effective non-drug treatment of integrated Chinese and Western medicine.

This protocol demonstrates the standardized procedure of scalp acupuncture synchronizing motor-cognitive dual task and motor-cognitive dual task. This can provide an important reference for the clinical exploration of the new and effective non-drug treatment of integrated Chinese and Western medicine.

두피 침술 전전두엽 피질 반응 향상을 위한 이중 작업 보행 동기화

Studies have shown that motor-cognitive dual task can greatly improve motor/cognitive function. However, the therapeutic effect of motor-cognitive dual ...