Summary

Vurdering av aldersrelaterte endringer i kognitive funksjoner Bruke EmoCogMeter, en Novel Tablet-PC Based Approach

Published: February 14, 2014
doi:

Summary

Vi testet brukbarheten av en tablet-PC-basert program (EmoCogMeter) i å undersøke effektene av alder på kognisjon. Resultatene viser en aldersrelatert kognitiv svikt, og dermed bevise brukbarheten av vår søknad. Funn understreker den store kliniske og praktiske potensialet for en tablet-basert applikasjon for påvisning og overvåking av kognitiv dysfunksjon.

Abstract

Hovedmålet med denne studien var å vurdere brukbarheten av en tablet-PC-basert program (EmoCogMeter) i å undersøke effektene av alder på kognitive funksjoner på tvers av levetid i et utvalg av 378 friske personer (i alderen 18-89 år). I samsvar med tidligere funn fant vi en aldersrelatert kognitiv svikt over et bredt spekter av nevropsykologiske domener (hukommelse, oppmerksomhet, eksekutive funksjoner), og dermed bevise brukbarheten av vår tablet-basert applikasjon. Uavhengig av tidligere erfaring med datamaskiner, emner i alle aldersgrupper var i stand til å utføre de oppgaver uten instruksjon eller tilbakemelding fra en eksperimentator. Økt motivasjon og etterlevelse viste seg å være gunstig for utførelsen av oppgaver, og dermed potensielt øke gyldigheten av resultatene. Våre lovende funn understreker stor klinisk og praktisk potensialet i en tablet-basert applikasjon for påvisning og overvåking av kognitiv dysfunksjon.

Introduction

Menneskelig aldring er assosiert med kognitiv svikt i alle domener, men kanskje særlig markert for funksjoner knyttet til prefrontal cortex og mediale tinninglappene, slik som arbeidsminne (WM), episodisk minne, og eksekutive funksjoner, (Bäckman et al. 1 , Brehmer et al. 2. Shing et al. tre, West 4). Tilsvarende viste hjerne-imaging studier som volumreduksjon er mest fremtredende i prefrontal og mediotemporal områder (Raz et al. 5,6) og at endret funksjon innenfor og mellom disse regionene kan bidra til aldersrelaterte kognitive endringer (Sander et al. 7 , Park og Reuter-Lorenz 8). Molecular Imaging studier indikerer at aldersrelaterte dopamin tap kan være kraftige mediatorer av verdifall i flere kognitive oppgaver (Bäckman et al 9, 10;.. Erixon-Lindroth et al 11 </sup>, Volkow et al. 12). Det er betydelig bevis for at observant og kognitive kompetanse i alderdommen kan bli forsterket av følelsesmessige stimuli. Tendensen for eldre voksne til å prestere bedre på positivt valenced stimuli med hensyn til tiltak av oppmerksomhet, har anerkjennelse, og emosjonell hukommelse ekstrautstyr blitt kalt aldersrelaterte positivitet effekt (Charles et al. 13, Mather og Knight 14, Löckenhoff og Carstensen 15 , Gruhn et al. 16, Isaacowitz et al. 17) og kanskje reflektere en forskjell i motiverende mål som mot slutten av livet nærmer seg (Carstensen og Löckenhoff 18).

Nevropsykologisk testing av kognitive funksjoner blir vanligvis utført enten ved hjelp av papir-og-blyant tester eller databaserte tester på arbeidsstasjoner, og kan være vanskelig når du tester eldre personer. For det første, kanskje svekket motorikk begrense bruken av paper-og-blyant tester og for det andre, eldre personer er ofte ikke kjent med tastatur, musematter, eller andre inndataenheter brukes under databasert nevropsykologisk testing. Som et resultat av eldre individer viser ofte dårlig motivasjon eller samsvar under nevropsykologiske tester, noe som kan forringe ytelsen og redusere gyldigheten av resultatene. Videre papir-og-blyant testing samt et databasert testing på arbeidsstasjoner krever permanent tilstedeværelse av eksperimentator for instruksjon og tilbakemelding samt for dokumentasjon av resultater, som deretter sjelden overføres til en database, og derfor kun tilgjengelig for et svært begrenset antall mennesker. Dermed denne "konvensjonelle" tilnærming til nevropsykologiske test binder opp betydelige menneskelige ressurser øker sannsynligheten for feil ved overføring av resultater, begrenser datatilgang, og bremser arbeidsflyten.

Vårt mål var å teste en tablet-basert applikasjon for etterforskningen av SEVeral nevropsykologiske domener. Vi brukte en iPad-applikasjon som vi hypotese, at et slikt enkelt verktøy kan være en rask og effektiv metode for å screene for og spore kognitiv svikt i kliniske og poliklinisk. Uavhengig av alder, bør fagene være aktivert for å utføre de oppgaver uten instruksjon eller tilbakemelding fra en eksperimentator og bør være i stand til å fullføre testene. Uavhengig av alder, bør fagene være aktivert for å utføre de oppgaver uten instruksjon eller tilbakemelding fra en eksperimentator. Vi antok at touchpad ville gi rom for en mer intuitiv bruk enn andre respons enheter (f.eks musematte eller tastatur) særlig for eldre personer, som ikke er kjent med datamaskiner. Økt etterlevelse og motivasjon for oppgaven ytelse kan øke gyldigheten av resultatene, mens fordeler for eksperimentator bør inkludere en standardisert og tidsbesparende testprosedyre, en sikker overføring av testresultater til en database og tilrettelegging av data lagring og analysesis.

Protocol

En. Emner Vi rekrutterte 541 psykisk og somatisk friske mannlige og kvinnelige forsøkspersoner (alder 44.47 ± 9.41, range 18-89 år, IQ 113,90 ± 12.73). Alle fag snakket tysk på en innfødt nivå. Studien ble gjennomført i henhold til den nyeste versjonen av Helsinkideklarasjonen og godkjent av Institutional Review Board av den tyske Psychological Society. Alle fag ga skriftlig informert samtykke før screening og ble refundert for deltakelse. 2. Study Design </…

Representative Results

Data fra 19 fag kan ikke tas opp på grunn av tekniske problemer. Alle gjenværende pasienter (N = 522) avsluttet testene og ble gruppert i tre aldersgrupper (unge: 18-30 år, middelaldrende: 31-59 år; gammel: 60-89 år). Deltakerne i disse gruppene ble matchet i henhold til kjønn og IQ som resulterer i en utvalgsstørrelse på N = 378 (se tabell 1). Ytelse for alle nevropsykologiske tester i de tre aldersgruppene er oppsummert i Tabell 2. Læring og hukom…

Discussion

Hovedmålet med denne studien var å vurdere brukbarheten av en tablet-PC basert program i å undersøke effektene av alder på kognitive funksjoner på tvers levetid. Som hypotese, individer viste en aldersrelatert nedgang i de fleste nevropsykologiske domener. For noen kognitive funksjoner, som hukommelse, arbeidsminne nøyaktighet, og selektiv oppmerksomhet, synes nedgangen å skje senere i livet, så det ble kun observert ved sammenligning av middelaldrende og gamle fag. Andre kognitive funksjoner, hovedsakelig resp…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Den EmoCogMeter ble utviklet i samarbeid med MicroMovie Media GmbH (http://www.micromovie.com).

Materials

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

References

  1. Bäckman, L., Andersson, J. L., Nyberg, L., Winblad, B., Nordberg, A., Almkvist, O. Brain regions associated with episodic retrieval in normal aging and Alzheimer’s disease. Neurology. 52 (9), 1861-1870 (1999).
  2. Brehmer, Y., Li, S. C., Müller, V., von Oertzen, T., Lindenberger, U. Memory plasticity across the life span: uncovering children’s latent potential. Dev. Psychol. 43 (2), 465-478 (2007).
  3. Shing, Y. L., Werkle-Bergner, M., Li, S. C., Lindenberger, U. Associative and strategic components of episodic memory: a lifespan dissociation. J. Exp. Psychol. Gen. 137 (3), 495-513 (2008).
  4. West, R. L. An application of prefrontal cortex function theory to cognitive aging. Psychol. Bull. 120 (2), 272-292 (1996).
  5. Raz, N., Lindenberger, U., Rodrigue, K. M., Kennedy, K. M., Head, D., Williamson, A., Dahle, C., Gerstorf, D., Acker, J. D. Regional brain changes in aging healthy adults: general trends, individual differences and modifiers. Cereb. Cortex. 15 (11), 1676-1689 (2005).
  6. Raz, N., Lindenberger, U., Ghisletta, P., Rodrigue, K. M., Kennedy, K. M., Acker, J. D. Neuroanatomical correlates of fluid intelligence in healthy adults and persons with vascular risk factors. Cereb. Cortex. 18 (3), 718-726 (2008).
  7. Sander, M. C., Lindenberger, U., Werkle-Bergner, M. Lifespan age differences in working memory: a two-component framework. Neurosci. Biobehav. Rev. 36 (9), 2007-2033 (2012).
  8. Park, D. C., Reuter-Lorenz, P. The adaptive brain: aging and neurocognitive scaffolding. Annu. Rev. Psychol. 60, 173-196 (2009).
  9. Bäckman, L., Ginovart, N., Dixon, R. A., Wahlin, T. B., Wahlin, A., Halldin, C., Farde, L. Age-related cognitive deficits mediated by changes in the striatal dopamine system. Am. J. Psychiatry. 157 (4), 635-637 (2000).
  10. Bäckman, L., Nyberg, L., Lindenberger, U., Li, S. C., Farde, L. The correlative triad among aging, dopamine, and cognition: current status and future prospects. Neurosci. Biobehav. Rev. 30 (6), 791-807 (2006).
  11. Erixon-Lindroth, N., Farde, L., Wahlin, T. B., Sovago, J., Halldin, C., Bäckman, L. The role of the striatal dopamine transporter in cognitive aging. Psychiatry. Res. 30 (1), 1-12 (2005).
  12. Volkow, N. D., Gur, R. C., Wang, G. J., Fowler, J. S., Moberg, P. J., Ding, Y. S., Hitzemann, R., Smith, G., Logan, J. Association between decline in brain dopamine activity with age and cognitive and motor impairment in healthy individuals. Am. J. Psychiatry. 155 (3), 344-349 (1998).
  13. Charles, S. T., Mather, M., Carstensen, L. L. Aging and emotional memory: The forgettable nature of negative images for older adults. J. Exp. Psychol. Gen. 132, 310-324 (2003).
  14. Mather, M., Knight, M. Goal-directed memory: the role of cognitive control in older adults’ emotional memory. Psychol. Aging. 20 (4), 554-570 (2005).
  15. Löckenhoff, C. E., Carstensen, L. L. Aging, emotion, and health-related decision strategies: motivational manipulations can reduce age differences. Psychol. Aging. 22 (1), 134-146 (2007).
  16. Grühn, D., Scheibe, S., Baltes, P. B. Reduced negativity effect in older adults’ memory for emotional pictures: the heterogeneity-homogeneity list paradigm. Psychol. Aging. 22 (3), 644-649 (2007).
  17. Isaacowitz, D. M., Allard, E. S., Murphy, N. A., Schlangel, M. The time course of age-related preferences toward positive and negative. J. Gerontol. B. Psychol. Sci. Soc. Sci. 64 (2), 188-192 (2009).
  18. Carstensen, L. L., Löckenhoff, C. E. Aging, emotion, and evolution: the bigger picture. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1000, 152-179 (2003).
  19. Baltes, P. B., Lindenberger, U. Emergence of a powerful connection between sensory and cognitive functions across the adult life span: a new window to the study of cognitive aging. Psychol. Aging. 12 (1), 12-21 (1997).
  20. Craik, F. I., Rose, N. S. Memory encoding and aging: a neurocognitive perspective. Neurosci. Biobehav. Rev. 36 (7), 1729-1739 (2012).
  21. Hayden, K. M., Reed, B. R., Manly, J. J., Tommet, D., Pietrzak, R. H., Chelune, G. J., Yang, F. M., Revell, A. J., Bennett, D. A., Jones, R. N. Cognitive decline in the elderly: an analysis of population heterogeneity. Age. Ageing. 40 (6), 684-689 (2011).
  22. Voyer, D., Voyer, S., Bryden, M. P. Magnitude of sex differences in spatial abilities. A meta-analysis and consideration of critical variables. Psychol. Bull. 117 (2), 250-270 (1995).
  23. Finkel, D., Reynolds, C. A., McArdle, J. J., Hamagami, F., Pedersen, N. L. Genetic variance in processing speed drives variation in aging of spatial and memory. Dev. Psychol. 45 (3), 820-834 (2009).

Play Video

Citer Cet Article
Fuge, P., Grimm, S., Weigand, A., Fan, Y., Gärtner, M., Feeser, M., Bajbouj, M. Assessment of Age-related Changes in Cognitive Functions Using EmoCogMeter, a Novel Tablet-computer Based Approach. J. Vis. Exp. (84), e50942, doi:10.3791/50942 (2014).

View Video