Summary

Dual-task stroop paradigme til påvisning af kognitive underskud hos højt fungerende slagtilfælde patienter

Published: December 16, 2022
doi:

Summary

Kliniske vurderingsskalaer er ikke følsomme nok over for kognitiv dysfunktion hos højt fungerende slagtilfældepatienter. Dual-task paradigmet præsenterer fordele og potentiale i vurdering og kognitiv træning af kognitiv dysfunktion. Undersøgelsen her foreslår et dual-task Stroop-paradigme til at identificere kognitiv dysfunktion hos højtfungerende slagtilfældepatienter.

Abstract

Generelle kliniske kognitive vurderingsskalaer er ikke følsomme nok over for kognitiv svækkelse hos højt fungerende apopleksipatienter. Dual-task vurderingen har fordele til at identificere kognitive underskud hos højt fungerende apopleksipatienter og er gradvist blevet anvendt i klinisk vurdering og kognitiv træning. Desuden har Stroop-paradigmet højere følsomhed og specificitet for opmærksomhedsvurdering end konventionelle kliniske kognitive vurderingsskalaer. Derfor præsenterer denne undersøgelse dual-task-vurderingen baseret på Stroop-paradigmet for at identificere kognitive underskud hos højt fungerende slagtilfældepatienter. Denne undersøgelse demonstrerer en enkelt- og dobbeltopgaveevaluering baseret på Stroop-paradigmet og bekræfter dets gennemførlighed gennem case-eksperimenter og synkroniseret funktionel nær-infrarød spektroskopievaluering. Stroop-reaktionstiden og den korrekte hastighed bruges som hovedindikatorer til at evaluere forsøgspersonernes kognitive niveau. Denne undersøgelsesprotokol har til formål at give nye ideer til at finde ud af lofteffekten i generel klinisk vurderingsfejl for højt fungerende slagtilfældepatienter.

Introduction

Slagtilfælde er den førende årsag til handicap hos mennesker1 og kan forårsage varierende grader af motoriske, kognitive, følelsesmæssige og andre funktionelle underskud2. Nogle slagtilfældepatienter med bedre prognose og kun små funktionsfejl viser større funktionel autonomi i daglige aktiviteter, men den funktionelle tilstand af deres handicap er muligvis ikke tilstrækkelig til at understøtte deres tilbagevenden til arbejde eller tidligere aktiviteter. Disse patienter betegnes som højtfungerende apopleksipatienter 3,4. På grund af deres mindre funktionelle underskud er det svært at identificere deres dysfunktioner, især med hensyn til kognitive funktioner, gennem den generelle vurdering af funktionsskalaer, såsom Montreal kognitiv vurdering (MoCA)5 og klinisk demensvurdering (CDR)6, som har en lofteffekt og dårlig følsomhed til at identificere milde funktionelle defekter hos højt fungerende slagtilfældepatienter. Derfor er det nødvendigt at udvikle objektive og enkle metoder til at identificere kognitiv dysfunktion hos højtfungerende slagtilfældepatienter.

I de senere år er fordelene ved dual-task-paradigmet inden for evaluering og uddannelse gradvist blevet værdsat 7,8. For eksempel kan patienter udføre normalt på simple kognitive enkeltopgaver (f.eks. beregning), men vise varierende grader af kognitiv tilbagegang, når yderligere opgaver tilføjes 9,10 (f.eks. gå mens du tæller). Manaf et al. fandt, at slagtilfældepatienter ofte bruger kompenserende strategier, når de udfører kognitiv motoriske dobbeltopgaver, såsom at opretholde stabilitet ved at ofre kognitiv opgaveudførelse11. Derfor kan dual-task vurderingen have fordele til at identificere kognitive underskud hos patienter med højt fungerende slagtilfælde. På den ene side er indholdet af dobbeltopgavevurderingen tættere på dagligdagen end en enkelt opgave, såsom at gå, mens man observerer det omgivende miljø eller taler og kalder. I tidligere undersøgelser blev opgaven med at gå + navngivning og gå + krydse forhindringer designet til at simulere gang i virkelige miljøer12.

På den anden side har den udøvende evne i dobbeltopgaver et tæt forhold til delt opmærksomhed (tilhører kategorien avanceret kognitiv funktion)13. Opdelt opmærksomhed er evnen til at håndtere flere opgaver samtidigt og tildele opmærksomhed til to eller flere opgaver14. Denne kognitive færdighed er af stor betydning for at forbedre effektiviteten af daglige aktiviteter. Derfor kan resultaterne af dual-task-vurderingen bruges til at afspejle den enkeltes delte opmærksomhed. Normalt kan folk håndtere to eller flere enkle opgaver samtidigt i deres daglige liv og forstyrres ikke. Men når hjernefunktionen er nedsat, kan der være mere dobbeltopgaveinterferens, når man står over for enkle dobbeltopgaver; Det vil sige, at når der udføres dobbeltopgaver, kan den reducerede delte opmærksomhed sandsynligvis medføre, at udførelsen af en eller to opgaver forringes15. Det konkluderes, at dual-task udførelse er mere tilbøjelige til at være i stand til at opdage avanceret kognitiv funktionsnedsættelse hos patienter med højt fungerende slagtilfælde.

Stroop-paradigmet er et klassisk eksperimentelt paradigme til at studere Stroop-effekten (også kendt som konflikteffekten)16, som har været meget udbredt i opmærksomhedsvurdering i kognitive funktionstest, især inden for opmærksomhedshæmning17. Den klassiske Stroop-effekt refererer til det faktum, at det er svært for enkeltpersoner at reagere hurtigt og præcist på ikke-dominerende stimuli på grund af interferensen af det dominerende respons. Dette resulterer i en længere responstid og lavere responsnøjagtighed for ikke-dominerende stimuli. Forskellen i reaktionstid eller nøjagtighed mellem dominerende og ikke-dominerende reaktioner er Stroop-effekten18. Derfor kræver Stroop høje niveauer af opmærksomhed19. Mindre Stroop-effekter repræsenterer højere opmærksomhedshæmning, mens større Stroop-effekter repræsenterer et fald i opmærksomhedshæmning18.

Stroop-paradigmet kan være mere egnet til vurdering af kognitiv dysfunktion hos patienter med højt fungerende slagtilfælde og har højere følsomhed og specificitet til opmærksomhedsvurdering end den traditionelle kliniske vurderingsskala20. Derfor designede denne undersøgelse en dobbeltopgavevurdering baseret på Stroop-paradigmet for at identificere kognitive underskud hos højt fungerende slagtilfældepatienter. Protokollen omfatter også klinisk vurdering af kognitiv funktion, motorisk funktion i underekstremiteterne og balancefunktion hos patienter med slagtilfælde for at sikre, at patienterne kan gennemføre dual-task-vurderingen. Funktionel nær-infrarød spektroskopi (fNIRS) blev brugt som et objektivt evalueringsværktøj til hjernefunktion til at detektere aktivering af hjernefunktion hos højtfungerende apopleksipatienter under den dobbelte opgave. Effektiviteten og gennemførligheden af dual-task vurderingsordningen baseret på Stroop-paradigmet blev verificeret ud fra neuroimaging-perspektivet, hvilket giver nye aspekter til klinisk praksis.

Protocol

Dette projekt blev godkendt af Medical Ethics Association of the Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University (nr. KY01-2020-08-06) og er blevet registreret på China Clinical Trial Registration Center (nr. ChiCTR2000036514). Der blev indhentet informeret samtykke fra patienter til at bruge deres data i denne undersøgelse. 1. Ansættelse Rekruttere slagtilfælde patienter med stabile tilstande som bekræftet ved billeddannelsesundersøgelse-diagnose i o…

Representative Results

Denne undersøgelse præsenterer resultater fra en velfungerende slagtilfældepatient, som var en 71-årig mand, der led af iskæmisk slagtilfælde med venstre hemiplegi for 2 år siden. Den magnetiske resonansbilleddannelse (MRI) præsenterede bilateralt kronisk infarkt fra de basale ganglier til den udstrålende krone. Han var i stand til at gå og leve uafhængigt i samfundet, men var ikke tilfreds med sin kognitive bedring. De funktionelle vurderinger var imidlertid alle inden for det normale område: FMA = 100, BBS …

Discussion

I vores undersøgelse viste resultaterne af de rutinemæssige kliniske kognitive vurderingsskalaer for den højtfungerende apopleksipatient ingen signifikante kognitive underskud. Disse vurderingsskalaer kan dog vise en lofteffekt og være mindre følsomme for at identificere de milde kognitive underskud hos højt fungerende slagtilfældepatienter. Derfor valgte denne protokol yderligere ACC og RT i dual-task vurdering baseret på Stroop-paradigmet som vigtige indikatorer til at identificere de kognitive underskud hos h?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne undersøgelse blev støttet af tilskud fra National Natural Science Foundation of China (nr. 81804004, 81902281), China Postdoctoral Science Foundation (nr. 2018M643207), Shenzhen Municipal Health Commission Project (nr. SZBC2018005), Shenzhen Science and Technology Project (nr. JCYJ20160428174825490), det generelle vejledningsprogram for Guangzhou kommunale sundheds- og familieplanlægning (nr. 20211A010079, 20211A011106), Guangzhou og University Foundation (nr. 202102010100), Guangzhou Medical University Foundation (nr. PX-66221494), nøglelaboratorium for Guangdong Higher Education Institutes [tilskudsnummer: 2021KSYS009] og Guangdong-provinsens undervisningsministerium [tilskudsnummer: 2021ZDZX2063].

Materials

Balance Ball Shanghai Fanglian Industrial Co, China PVC-KXZ-EVA01-2015 NA
E-Prime 3.0 Psychology softwares Tools commercial stimulus presentation software
fNIRS Hui Chuang, China NirSmart-500 NA

Referências

  1. Dichgans, M., Pulit, S. L., Rosand, J. Stroke genetics: Discovery, biology, and clinical applications. The Lancet. Neurology. 18 (6), 587-599 (2019).
  2. Chen, G., Leak, R. K., Sun, Q., Zhang, J. H., Chen, J. Neurobiology of stroke: Research progress and perspectives. Progress In Neurobiology. 163-164, 1-4 (2018).
  3. Maratos, M., Huynh, L., Tan, J., Lui, J., Jarus, T. Picture this: Exploring the lived experience of high-functioning stroke survivors using photovoice. Qualitative Health Research. 26 (8), 1055-1066 (2016).
  4. Platz, T., Prass, K., Denzler, P., Bock, S., Mauritz, K. H. Testing a motor performance series and a kinematic motion analysis as measures of performance in high-functioning stroke patients: reliability, validity, and responsiveness to therapeutic intervention. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 80 (3), 270-277 (1999).
  5. Trzepacz, P. T., Hochstetler, H., Wang, S., Walker, B., Saykin, A. J. Relationship between the Montreal Cognitive Assessment and Mini-mental State Examination for assessment of mild cognitive impairment in older adults. BMC Geriatrics. 15, 107 (2015).
  6. McDougall, F., et al. Psychometric properties of the Clinical Dementia Rating – Sum of boxes and other cognitive and functional outcomes in a prodromal Alzheimer’s disease population. The Journal of Prevention of Alzheimer’s Disease. 8 (2), 151-160 (2021).
  7. McHorney, C. A., Tarlov, A. R. Individual-patient monitoring in clinical practice: Are available health status surveys adequate. Quality of Life Research. 4 (4), 293-307 (1995).
  8. Silsupadol, P., et al. Effects of single-task versus dual-task training on balance performance in older adults: a double-blind, randomized controlled trial. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 90 (3), 381-387 (2009).
  9. Feld, J. A., et al. Relationship between dual-task gait speed and walking activity poststroke. Stroke. 49 (5), 1296-1298 (2018).
  10. Liu, Y. -. C., Yang, Y. -. R., Tsai, Y. -. A., Wang, R. -. Y. Cognitive and motor dual task gait training improve dual task gait performance after stroke – A randomized controlled pilot trial. Scientific Reports. 7 (1), 4070 (2017).
  11. Manaf, H., Justine, M., Ting, G. H., Latiff, L. A. Comparison of gait parameters across three attentional loading conditions during timed up and go test in stroke survivors. Topics In Stroke Rehabilitation. 21 (2), 128-136 (2014).
  12. Ou, H., et al. Motor dual-tasks for gait analysis and evaluation in post-stroke patients. Journal of Visualized Experiments. (169), e62302 (2021).
  13. Hirano, D., Goto, Y., Jinnai, D., Taniguchi, T. Effects of a dual task and different levels of divided attention on motor-related cortical potential. Journal of Physical Therapy Science. 32 (11), 710-716 (2020).
  14. Loetscher, T., Potter, K. -. J., Wong, D., das Nair, R. Cognitive rehabilitation for attention deficits following stroke. The Cochrane Database of Systematic Reviews. 2019 (11), (2019).
  15. Chen, C., Leys, D., Esquenazi, A. The interaction between neuropsychological and motor deficits in patients after stroke. Neurology. 80, 27-34 (2013).
  16. Puglisi, G., et al. Frontal pathways in cognitive control: Direct evidence from intraoperative stimulation and diffusion tractography. Brain. 142 (8), 2451-2465 (2019).
  17. MacLeod, C. M. Half a century of research on the Stroop effect: An integrative review. Psychological Bulletin. 109 (2), 163-203 (1991).
  18. Su, M., Wang, R., Dong, Z., Zhao, D., Yu, S. Decline in attentional inhibition among migraine patients: An event-related potential study using the Stroop task. The Journal of Headache and Pain. 22 (1), 34 (2021).
  19. Tsang, C. S. L., Chong, D. Y. K., Pang, M. Y. C. Cognitive-motor interference in walking after stroke: test-retest reliability and validity of dual-task walking assessments. Clinical Rehabilitation. 33 (6), 1066-1078 (2019).
  20. Bai, Q., Hu, J., Zhang, L. J., Chen, Y., Zhang, Y. H., Wang, X. C., Chi, L. Y. Application value of Stroop test in the evaluation of cognitive function in asymptomatic cerebral infarction. China Journal of Alzheimer’s Disease and Related Disorders. 4 (4), 269-274 (2021).
  21. Pandian, S., Arya, K. N. Stroke-related motor outcome measures: Do they quantify the neurophysiological aspects of upper extremity recovery. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 18 (3), 412-423 (2014).
  22. Albert, M. L. A simple test of visual neglect. Neurology. 23 (6), 658-664 (1973).
  23. Nasreddine, Z. S., et al. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: A brief screening tool for mild cognitive impairment. Journal of the American Geriatrics Society. 53 (4), 695-699 (2005).
  24. Morris, J. C. The Clinical Dementia Rating (CDR): Current version and scoring rules. Neurology. 43 (11), 2412-2414 (1993).
  25. Sullivan, K. J., et al. Fugl-Meyer assessment of sensorimotor function after stroke: Standardized training procedure for clinical practice and clinical trials. Stroke. 42 (2), 427-432 (2011).
  26. Sanford, J., Moreland, J., Swanson, L. R., Stratford, P. W., Gowland, C. Reliability of the Fugl-Meyer assessment for testing motor performance in patients following stroke. Physical Therapy. 73 (7), 447-454 (1993).
  27. Downs, S. The Berg Balance Scale. Journal of Physiotherapy. 61 (1), 46 (2015).
  28. Blum, L., Korner-Bitensky, N. Usefulness of the Berg Balance Scale in stroke rehabilitation: A systematic review. Physical Therapy. 88 (5), 559-566 (2008).
  29. El Said, S. M. S., Adly, N. N., Abdul-Rahman, S. A. Executive function and physical function among community-dwelling Egyptian older adults. Journal of Alzheimer’s Disease. 80 (4), 1583-1589 (2021).
  30. Al-Yahya, E., et al. Prefrontal cortex activation while walking under dual-task conditions in stroke: A multimodal imaging study. Neurorehabilitation and Neural Repair. 30 (6), 591-599 (2016).
  31. Matjacic, Z., Zadravec, M., Olensek, A. Feasibility of robot-based perturbed-balance training during treadmill walking in a high-functioning chronic stroke subject: A case-control study. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 15 (1), 32 (2018).

Play Video

Citar este artigo
Lin, S., Lin, Q., Zhao, B., Jiang, Y., Zhuang, W., Chen, D., Zhang, Y., Chen, A., Zhang, Q., Zheng, Y., Wang, J., Xu, F., Qin, X., Cai, Y. Dual-Task Stroop Paradigm for Detecting Cognitive Deficits in High-Functioning Stroke Patients. J. Vis. Exp. (190), e63991, doi:10.3791/63991 (2022).

View Video