Summary

Vurdering af aldersrelaterede ændringer i kognitive funktioner Brug EmoCogMeter, en roman tablet-computer-metode

Published: February 14, 2014
doi:

Summary

Vi har testet anvendeligheden af ​​en tablet-computer-baseret program (EmoCogMeter) at undersøge effekten af ​​alder på kognition. Resultaterne viser en aldersrelateret kognitiv tilbagegang, og derved bevise anvendeligheden af ​​vores ansøgning. Resultaterne understreger den store kliniske og praktiske muligheder for en tablet-baseret program til påvisning og overvågning af kognitiv dysfunktion.

Abstract

Det vigtigste mål med denne undersøgelse var at vurdere anvendeligheden af ​​en tablet-computer-baseret program (EmoCogMeter) at undersøge effekten af ​​alder på kognitive funktioner på tværs af levetid i en prøve af 378 raske forsøgspersoner (i alderen 18-89 år). I overensstemmelse med tidligere resultater, vi har fundet en aldersrelateret kognitiv tilbagegang på tværs af en bred vifte af neuropsykologiske domæner (hukommelse, opmærksomhed, udøvende funktioner), og derved bevise anvendeligheden af ​​vores tablet-baseret applikation. Uanset forudgående computer erfaring, personer i alle aldersgrupper var i stand til at udføre de opgaver, uden instruktion eller feedback fra en eksperimentator. Øget motivation og overholdelse viste sig at være gavnligt for opgaveløsningen, og dermed potentielt øge validiteten af ​​resultaterne. Vores lovende resultater understreger den store kliniske og praktiske muligheder for en tablet-baseret program til påvisning og overvågning af kognitiv dysfunktion.

Introduction

Menneskets aldring er forbundet med kognitiv tilbagegang på alle områder, men måske især udtalt for funktioner i forbindelse med den præfrontale cortex og de ​​mediale tindingelapperne, såsom arbejder hukommelse (WM), episodisk hukommelse, og udøvende funktioner, (Bäckman et al. 1. , brehmer et al. 2 Shing et al. 3 West 4). Tilsvarende hjerne-billeddiagnostiske undersøgelser viste, at reduktioner volumen er mest fremtrædende i præfrontale og mediotemporal områder (Raz et al. 5,6), og at ændrede funktion inden for og mellem disse regioner kan bidrage til aldersrelaterede kognitive ændringer (Sander et al. 7. , Park og Reuter-Lorenz 8). Molekylær billeddannelse undersøgelser viser, at aldersrelaterede dopamin tab kunne være stærke formidlere af nedskrivninger på flere kognitive opgaver (Bäckman m.fl. 9, 10;.. Erixon-Lindroth et al 11 </sup> Volkow et al. 12). Der er betydelige beviser for, at indsigtsfulde og kognitive kompetencer i alderdommen kan forstærkes af følelsesmæssige stimuli. Tendensen for ældre voksne til at klare sig bedre på positivt valenced stimuli med hensyn til foranstaltninger af opmærksomhed, er anerkendelse og følelsesmæssig hukommelse forbedring blevet betegnet som aldersbetingede positivitet effekt (Charles et al. 13. Mather og Knight 14 Löckenhoff og Carstensen 15 , Gruhn et al. 16. Isaacowitz et al. 17) og kan afspejle en forskel i motiverende mål som livets afslutning nærmer sig (Carstensen og Löckenhoff 18).

Neuropsykologiske test af kognitive funktioner er normalt udføres enten ved hjælp af papir-og blyant tests eller computer-baserede test på arbejdsstationer, og kan vise sig vanskeligt, når du tester ældre forsøgspersoner. Første kunne nedsat motorik begrænse brugen af ​​paper-og-blyant test og for det andet ældre patienter er ofte ikke bekendt med tastaturer, musemåtter, eller andre inputenheder anvendt i computer-baseret neuropsykologiske test. Som et resultat, ældre forsøgspersoner viser ofte ringe motivation eller overholdelse under neuropsykologiske test, som kunne forringe ydeevnen og mindske validiteten af ​​resultaterne. Desuden papir-og blyant testning samt en computer-baseret testning på arbejdsstationer kræver permanent tilstedeværelse af forsøgslederen for instruktion og feedback samt for dokumentation af resultater, som derefter sjældent overføres til en database og derfor kun tilgængelig for en meget begrænset antal mennesker. Således er denne "konventionelle" tilgang til neuropsykologiske test binder betydelige menneskelige ressourcer øger sandsynligheden for fejl, når overførsel af resultater, begrænser dataadgang og bremser arbejdsgangen.

Vores mål var at teste en tablet-baseret program til undersøgelse af SEDu har flere neuropsykologiske domæner. Vi brugte en iPad applikation som vi hypotese, at en sådan simpelt værktøj kan være en hurtig og effektiv metode til at screene for og spore kognitive i klinisk og ambulant. Uanset alder, bør personer være i stand til at udføre de opgaver, uden instruktion eller feedback fra en forsøgslederen og bør være i stand til at fuldføre testene. Uanset alder, bør personer være i stand til at udføre de opgaver, uden instruktion eller feedback fra en eksperimentator. Vi antager, at touchpad ville give mulighed for en mere intuitiv brug end andre respons-enheder (fx musemåtte eller tastatur) især for ældre patienter, som ikke er fortrolige med computere. Øget overholdelse og motivation for opgaveløsningen kan øge validiteten af ​​resultaterne, mens fordele for forsøgslederen bør omfatte en standardiseret og tidsbesparende testprocedure, en sikker overførsel af testresultater til en database og lettelse af oplagring og analyser af datasis.

Protocol

1.. Emner Vi rekrutterede 541 psykisk og somatisk raske mandlige og kvindelige forsøgspersoner (alder 44,47 ± 9,41, spændvidde 18-89 år, IQ 113,90 ± 12,73). Alle emner talte tysk på en indfødt niveau. Undersøgelsen blev udført i overensstemmelse med den seneste udgave af Helsinki-deklarationen og godkendt af Institutional Review Board i den tyske Psychological Society. Alle emner gav skriftligt informeret samtykke før screening og blev refunderet for deltagelse. <p class="jove_ti…

Representative Results

Data fra 19 forsøgspersoner kunne ikke optages på grund af tekniske problemer. Alle øvrige fag (N = 522) gennemført testene og blev grupperet i 3 aldersgrupper (unge: 18-30 år, midaldrende: 31-59 år gammel: 60-89 år). Deltagerne i disse grupper blev matchet efter køn og IQ resulterer i en stikprøve på N = 378 (se tabel 1). Performance til alle neuropsykologiske tests i de 3 aldersgrupper er opsummeret i tabel 2.. Indlæring og hukommelse <p…

Discussion

Det vigtigste mål med denne undersøgelse var at vurdere anvendeligheden af ​​en tablet-computer baseret program i at undersøge effekten af ​​alder på kognitive funktioner på tværs af levetid. Som hypotese, forsøgspersoner viste en aldersrelaterede fald i de fleste neuropsykologiske domæner. For nogle kognitive funktioner, såsom hukommelse span, arbejder hukommelse nøjagtighed, og selektiv opmærksomhed, faldet synes at forekomme senere i livet, da det kun blev observeret ved sammenligning midaldrende o…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Den EmoCogMeter blev udviklet i samarbejde 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

Referências

  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

Citar este artigo
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