Summary

Dual-task Stroop Paradigme for å oppdage kognitive underskudd hos velfungerende slagpasienter

Published: December 16, 2022
doi:

Summary

Kliniske vurderingsskalaer er ikke følsomme nok for kognitiv dysfunksjon hos velfungerende slagpasienter. Dual-task paradigmet presenterer fordeler og potensial i vurdering og kognitiv trening av kognitiv dysfunksjon. Studien her foreslår et dobbeltoppgave-Stroop-paradigme for å identifisere kognitiv dysfunksjon hos velfungerende slagpasienter.

Abstract

Generelle kliniske kognitive vurderingsskalaer er ikke følsomme nok for kognitiv svikt hos velfungerende slagpasienter. Dobbeltoppgavevurderingen har fordeler for å identifisere kognitive utfall hos velfungerende slagpasienter og har gradvis blitt brukt i klinisk vurdering og kognitiv trening. Videre har Stroop-paradigmet høyere sensitivitet og spesifisitet for oppmerksomhetsvurdering enn konvensjonelle kliniske kognitive vurderingsskalaer. Derfor presenterer denne studien dobbeltoppgavevurderingen basert på Stroop-paradigmet for å identifisere kognitive underskudd hos velfungerende slagpasienter. Denne studien demonstrerer en enkelt- og dobbeltoppgaveevaluering basert på Stroop-paradigmet og bekrefter gjennomførbarheten gjennom caseeksperimenter og synkronisert funksjonell nær-infrarød spektroskopievaluering. Stroop-reaksjonstiden og korrekt hastighet brukes som hovedindikatorer for å evaluere det kognitive nivået til fagene. Denne studieprotokollen tar sikte på å gi nye ideer for å finne ut av takeffekten ved generell klinisk vurderingssvikt for velfungerende slagpasienter.

Introduction

Hjerneslag er den viktigste årsaken til funksjonshemming hos mennesker1 og kan forårsake varierende grad av motoriske, kognitive, følelsesmessige og andre funksjonelle underskudd2. Noen slagpasienter med bedre prognose og bare små funksjonsfeil viser større funksjonell autonomi i daglige aktiviteter, men funksjonshemmingen er kanskje ikke tilstrekkelig til å støtte deres retur til arbeid eller tidligere aktiviteter. Disse pasientene omtales som velfungerende slagpasienter 3,4. På grunn av deres mindre funksjonssvikt er det vanskelig å identifisere deres dysfunksjoner, spesielt når det gjelder kognitive funksjoner, gjennom den generelle vurderingen av funksjonsskalaer, som Montreal kognitiv vurdering (MoCA) 5 og klinisk demensvurdering (CDR) 6, som har en takeffekt og dårlig følsomhet for å identifisere milde funksjonsfeil hos velfungerende slagpasienter. Derfor er det nødvendig å utvikle objektive og enkle metoder for å identifisere kognitiv dysfunksjon hos velfungerende slagpasienter.

I de senere år har fordelene med dobbeltoppgaveparadigmet i vurdering og opplæring gradvis blitt verdsatt 7,8. For eksempel kan pasienter utføre normalt på enkle kognitive enkeltoppgaver (f.eks. Beregning), men viser varierende grad av kognitiv tilbakegang når flere oppgaver legges til 9,10 (f.eks. Å gå mens du teller). Manaf et al. fant at slagpasienter ofte bruker kompenserende strategier når de utfører kognitivmotoriske doble oppgaver, for eksempel å opprettholde stabilitet ved å ofre kognitiv oppgaveytelse11. Dobbeltoppgavevurderingen kan derfor ha fordeler med å identifisere kognitive utfall hos pasienter med høytfungerende hjerneslag. På den ene siden er innholdet i dobbeltoppgavevurderingen nærmere dagliglivet enn en enkelt oppgave, for eksempel å gå mens du observerer omgivelsene eller snakke og ringe. I tidligere studier ble oppgaven å gå + navngi og gå + krysse hindringer designet for å simulere å gå i virkelige omgivelser12.

På den annen side har den utøvende evnen i doble oppgaver et nært forhold til delt oppmerksomhet (tilhørende kategorien avansert kognitiv funksjon)13. Delt oppmerksomhet er evnen til å håndtere flere oppgaver samtidig og tildele oppmerksomhet til to eller flere oppgaver14. Denne kognitive ferdigheten er av stor betydning for å forbedre effektiviteten av daglige aktiviteter. Derfor kan resultatene av dobbeltoppgavevurderingen brukes til å reflektere individets delte oppmerksomhet. Normalt kan folk håndtere to eller flere enkle oppgaver samtidig i hverdagen og blir ikke forstyrret. Men når hjernefunksjonen er svekket, kan det være mer dobbeltoppgaveforstyrrelser når de står overfor enkle doble oppgaver; Det vil si at når du utfører doble oppgaver, kan den reduserte delte oppmerksomheten sannsynligvis føre til at utførelsen av en eller to oppgaver blir svekket15. Det konkluderes med at dobbeltoppgaveutførelse er mer sannsynlig å kunne oppdage avansert kognitiv funksjonssvikt hos pasienter med høytfungerende hjerneslag.

Stroop-paradigmet er et klassisk eksperimentelt paradigme for å studere Stroop-effekten (også kjent som konflikteffekten)16, som har blitt mye brukt i oppmerksomhetsvurdering i kognitive funksjonstester, spesielt innen oppmerksomhetshemming17. Den klassiske Stroop-effekten refererer til det faktum at det er vanskelig for enkeltpersoner å reagere raskt og nøyaktig på ikke-dominerende stimuli på grunn av forstyrrelsen av den dominerende responsen. Dette resulterer i lengre responstid og lavere responsnøyaktighet for ikke-dominante stimuli. Forskjellen i reaksjonstid eller nøyaktighetsgrad mellom dominante og ikke-dominerende reaksjoner er Stroop-effekten18. Derfor krever Stroop høy oppmerksomhet19. Mindre Stroop-effekter representerer høyere oppmerksomhetshemming, mens større Stroop-effekter representerer en nedgang i oppmerksomhetshemming18.

Stroop-paradigmet kan være mer egnet til å vurdere kognitiv dysfunksjon hos pasienter med høytfungerende hjerneslag og har høyere sensitivitet og spesifisitet for oppmerksomhetsvurdering enn den tradisjonelle kliniske vurderingsskalaen20. Derfor designet denne studien en dobbel oppgavevurdering basert på Stroop-paradigmet for å identifisere kognitive underskudd hos velfungerende slagpasienter. Protokollen inkluderer også klinisk vurdering av kognitiv funksjon, motorisk funksjon i underekstremitetene og balansefunksjon hos slagpasienter for å sikre at pasientene kan fullføre dobbeltoppgavevurderingen. Funksjonell nær-infrarød spektroskopi (fNIRS) ble brukt som et objektivt evalueringsverktøy for hjernefunksjon for å oppdage aktivering av hjernefunksjon hos velfungerende slagpasienter under dobbeltoppgaven. Effektiviteten og gjennomførbarheten av dual-task assessment scheme basert på Stroop-paradigmet ble verifisert fra perspektivet til neuroimaging, som gir nye aspekter for klinisk praksis.

Protocol

Dette prosjektet ble godkjent av Medical Ethics Association of the Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University (nr. KY01-2020-08-06) og er registrert på China Clinical Trial Registration Center (nr. ChiCTR2000036514). Det ble innhentet informert samtykke fra pasientene til å bruke deres data i denne studien. 1. Rekruttering Rekruttere slagpasienter med stabile tilstander som bekreftet ved bildeundersøkelse-diagnose samsvarer med de diagnostiske krite…

Representative Results

Denne studien presenterer resultater fra en høytfungerende slagpasient, som var en 71 år gammel mann som led av iskemisk hjerneslag med venstre hemiplegi for 2 år siden. Magnetic resonance imaging (MR) presenterte bilateralt kronisk infarkt fra basalgangliene til den utstrålende kronen. Han var i stand til å gå og leve selvstendig i samfunnet, men var ikke fornøyd med sin kognitive utvinning. De funksjonelle vurderingene var imidlertid alle innenfor normalområdet: FMA = 100, BBS = 56/56, TUGT = 6, MoCA = 26/30, C…

Discussion

I vår studie viste resultatene fra rutinemessige kliniske kognitive vurderingsskalaer for den velfungerende slagpasienten ingen signifikante kognitive utfall. Imidlertid kan disse vurderingsskalaene vise en takeffekt og være mindre følsomme for å identifisere de milde kognitive underskuddene hos velfungerende slagpasienter. Derfor valgte denne protokollen videre ACC og RT i dobbeltoppgavevurdering basert på Stroop-paradigmet som viktige indikatorer for å identifisere kognitive underskudd hos velfungerende slagpasie…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne studien ble støttet av tilskudd 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 veiledningsprogrammet for Guangzhou kommunale helse og familieplanlegging (nr. 20211A010079, 20211A011106), Guangzhou og University Foundation (nr. 202102010100), Guangzhou Medical University Foundation (nr. PX-66221494), nøkkellaboratorium for Guangdong høyere utdanningsinstitusjoner [tilskuddsnummer: 2021KSYS009] og Guangdong provinsens utdanningsdepartement [tilskuddsnummer: 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).
check_url/pt/63991?article_type=t

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