Summary

Bedömning av åldersrelaterade förändringar i kognitiva funktioner Använda EmoCogMeter, en roman Tablet-dator Based Approach

Published: February 14, 2014
doi:

Summary

Vi testade användbarheten av en tablet-dator-baserat program (EmoCogMeter) att utreda effekterna av ålder på kognition. Resultaten visar en åldersrelaterad kognitiv nedgång, vilket visar användbarheten av vår ansökan. Rön understryker den stora kliniska och praktiska potentialen av en tablett-baserad applikation för detektering och övervakning av kognitiv dysfunktion.

Abstract

Huvudsyftet med denna studie var att utvärdera användbarheten av en tablet-dator-baserat program (EmoCogMeter) att utreda effekterna av ålder på kognitiva funktioner över hela livslängden i ett prov av 378 friska försökspersoner (i åldrarna 18-89 år). I överensstämmelse med tidigare fynd som vi hittat en åldersrelaterad kognitiv nedgång inom ett brett spektrum av neuropsykologiska domäner (minne, uppmärksamhet, exekutiva funktioner), vilket visar användbarheten av vår tablet-baserad applikation. Oavsett tidigare datorvana, personer i alla åldersgrupper kunde utföra de uppgifter utan instruktioner eller feedback från en försöksledaren. Ökad motivation och efterlevnad visat sig vara gynnsam för uppgift prestanda, och därmed potentiellt öka giltigheten av resultaten. Vårt lovande fynd understryker den stora kliniska och praktiska möjligheter för en tablet-baserad applikation för detektering och övervakning av kognitiv dysfunktion.

Introduction

Människans åldrande är förknippat med kognitiv nedgång på alla områden, men kanske särskilt uttalad för funktioner i samband med den prefrontala cortex och de mediala temporal lober, såsom arbetsminne (WM), episodiskt minne och exekutiva funktioner, (Bäckman et al. 1 , Brehmer et al. 2, Shing et al. tre, West 4). På motsvarande brain-imaging studier visade att volymminskningar är mest framträdande i prefrontal och mediotemporal områden (Raz et al. 5,6) och förändrad funktion inom och mellan dessa regioner kan bidra till åldersrelaterade kognitiva förändringar (Sander et al. 7 , Park och Reuter-Lorenz 8). Molecular imaging studier visar att åldersrelaterade dopaminförluster kan vara kraftfulla förmedlare av nedskrivningar i flera kognitiva uppgifter (Bäckman m fl 9, 10,.. Erixon-Lindroth et al 11 </sup>, Volkow et al. 12). Det finns betydande bevis för att uppmärksamma och kognitiva kompetenser i hög ålder kan förbättras genom känslomässiga stimuli. Tendensen för äldre vuxna att prestera bättre på positivt valenced stimuli i fråga om åtgärder av uppmärksamhet, har ett erkännande, och emotionellt minne förbättring kallats åldersrelaterade positivitet effekt (Charles et al. 13, Mather och Knight 14, Löckenhoff och Carstensen 15 , Gruhn et al. 16, Isaacowitz et al. 17) och kan återspegla en skillnad i motiverande mål som livets slut närmar sig (Carstensen och Löckenhoff 18).

Neuropsykologisk testning av kognitiva funktioner utförs vanligen antingen genom papper-och-penna test eller datorbaserade tester på arbetsplatser, och kan vara svårt när man testar äldre försökspersoner. För det första kan nedsatt motorik begränsa användningen av paper-och-penna test och det andra, äldre individer är ofta inte känner till tangentbord, musmattor, eller andra inmatningsenheter som tillämpas under datorbaserat neuropsykologiska tester. Som ett resultat, äldre patienter visar ofta dålig motivation eller efterlevnad vid neuropsykologiska tester, vilket kan försämra prestanda och minskar giltigheten av resultaten. Vidare papper-och-penna test samt ett datorbaserat test på arbetsstationer, kräver ständig närvaro av försöksledaren för undervisning och återkoppling samt för dokumentation av resultat, som sedan sällan över till en databas och därför endast tillgänglig för en mycket begränsat antal personer. Alltså, det här "konventionella" inställning till neuropsykologiska test binder upp betydande personalresurser ökar sannolikheten för fel vid överföring av resultat, begränsar tillgång till data, och saktar arbetsflödet.

Vårt mål var att testa en tablett-baserad applikation för utredning av sigVeral neuropsykologiska domäner. Vi använde en iPad applikation som vi antog, att ett sådant enkelt verktyg kan vara en snabb och effektiv metod för att screena för och spåra kognitiva brister i klinisk-och öppenvården. Oavsett ålder, bör patienter ges möjlighet att utföra de uppgifter utan instruktioner eller feedback från en försöksledaren och bör kunna slutföra testerna. Oavsett ålder, bör patienter ges möjlighet att utföra de uppgifter utan instruktioner eller feedback från en försöksledaren. Vi antar, att pekplattan skulle möjliggöra en mer intuitiv användning än andra beredskapsenheter (t.ex. musmatta eller tangentbord) särskilt för äldre patienter, som inte är bekant med datorer. Ökad efterlevnad och motivation för uppgiften prestanda kan öka giltigheten av resultaten, medan fördelarna för försöksledaren bör innehålla en standardiserad och tidsbesparande testförfarande, en säker överföring av testresultat till en databas och underlättande av datalagring och anasis.

Protocol

1. Ämnen Vi rekryterade 541 psykiskt och somatiskt friska manliga och kvinnliga försökspersoner (ålder 44.47 ± 9.41, range 18-89 år, IQ 113,90 ± 12,73). Alla försökspersoner talade tyska på en infödd nivå. Studien genomfördes i enlighet med den senaste versionen av Helsingforsdeklarationen och godkänts av Institutional Review Board i tyska Psychological Society. Alla försökspersoner gav skriftligt informerat samtycke före screening och fick ersättning för att delta. <p c…

Representative Results

Data från 19 patienter kunde inte spelas in på grund av tekniska problem. Alla återstående försökspersoner (N = 522) avslutade testerna och var grupperade i tre åldersgrupper (unga: 18-30 år, medelålders: 31-59 år, gammal: 60-89 år). Deltagare i dessa grupper var matchade efter kön och IQ resulterar i en provstorlek på N = 378 (se tabell 1). Prestanda för alla neuropsykologiska tester i 3 åldersgrupper sammanfattas i tabell 2. Inlärning och m…

Discussion

Huvudsyftet med denna studie var att utvärdera användbarheten av en tablet-dator baserad applikation för att utreda effekterna av ålder på kognitiva funktioner över hela livslängden. Som hypotes, försökspersoner visade en åldersrelaterad minskning av de flesta neuropsykologiska domäner. För vissa kognitiva funktioner, såsom minne span, arbetsminne noggrannhet, och selektiv uppmärksamhet, förefaller nedgången att ske senare i livet, som det var endast observerats vid jämförelse av medelålders och äldr…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Den EmoCogMeter har utvecklats i samarbete 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;138(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 stimuli. 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 abilities. Dev. Psychol. 45(3), 820-834 (2009).
check_url/kr/50942?article_type=t

Play Video

Cite This 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