Dlhodobé testovanie pamäte u detí s typickým vývojom a poruchami nervového vývinu: Štúdia uskutočniteľnosti vzdialenej webovej úlohy s obrázkami

Abstraktné

Pozadie:

Neurologické vývojové poruchy (NDD) spôsobujú, že jednotlivci majú ťažkosti s učením sa faktov, postupov alebo sociálnych zručností. NDD bola spojená s niekoľkými génmi a niekoľko zvieracích modelov sa použilo na identifikáciu potenciálnych terapeutických kandidátov na základe špecifických paradigiem učenia pre dlhodobú a asociatívnu pamäť. U jedincov s NDD sa však takéto testovanie doteraz nepoužívalo, čo má za následok medzeru v prevode predklinických výsledkov do klinickej praxe.

Nervová vývojová porucha je stav, pri ktorom sa v nervovom systéme vyskytuje určitá abnormalita počas plodu alebo detstva, čo vedie k sérii abnormálneho vývoja. Tento stav môže ovplyvniť fyzické a duševné zdravie pacienta. Existuje mnoho typov neurovývojových porúch, vrátane autizmu, ADHD, mentálneho postihnutia a ďalších. Medzi neurovývojové poruchy súvisiace s pamäťou patria najmä tieto typy:

1. Autizmus

Autizmus je neurovývojová porucha, ktorá primárne postihuje ľudské sociálne zručnosti, jazykové schopnosti a emocionálne správanie. Ľudia s autizmom majú rozvinutejšie spomienky, ale majú horšie sociálne, verbálne a emocionálne spomienky. Tento stav spôsobuje, že ľudia s autizmom majú ťažkosti s medziľudskou komunikáciou, porozumením jazyka a emocionálnym prejavom.

2. Autizmus

Autizmus je tiež neurovývojová porucha. Charakterizuje ho najmä to, že od detstva nemáte priateľov, ľahostajnosť k svojmu okoliu a nerovnomerný vývoj. Ľudia s autizmom majú relatívne normálnu pamäť, ale môžu mať určité problémy s porozumením, poznaním a jazykom.

3. Poruchy učenia

Poruchy učenia zahŕňajú najmä poruchy čítania, písania a jazykové bariéry. Ľudia s poruchami učenia majú vo všeobecnosti normálnu pamäť, ale relatívne slabé schopnosti v reči, čítaní, písaní a výpočtoch. Táto situácia povedie k poklesu schopnosti učiť sa, čo ovplyvní život a každodenné učenie.

Hoci neurovývojové poruchy môžu ovplyvniť fyzické a duševné zdravie jednotlivca, mali by sme sa zamerať na pozitívny stav mysle. Pre tých, ktorí sú postihnutí neurovývojovými poruchami, no napriek tomu majú pevnú vôľu a motiváciu, budú mať mimoriadne úspechy a spomienky a ich skvelé úspechy budú ukované ich talentom a odvahou. Preto by sme mali venovať pozornosť ich duševnému stavu a povzbudzovať ich, aby odvážne čelili výzvam v živote a prijali krásu budúcnosti. Je vidieť, že si musíme zlepšiť pamäť. Cistanche môže výrazne zlepšiť pamäť, pretože mäsová pasta je tradičný čínsky liečivý materiál s mnohými jedinečnými účinkami, z ktorých jedným je zlepšenie pamäte. Účinnosť mletého mäsa pochádza z rôznych aktívnych zložiek, ktoré obsahuje, vrátane karboxylovej kyseliny, polysacharidov, flavonoidov atď. Tieto zložky môžu podporovať zdravie mozgu rôznymi kanálmi.

Kliknite na Know, aby ste zlepšili krátkodobú pamäť

Cieľ:

Naším cieľom je posúdiť, či by jedinci s NDD mohli byť testovaní na párové asociačné učenie a deficit dlhodobej pamäte, ako je uvedené v predchádzajúcich zvieracích modeloch.

Metódy:

Vyvinuli sme párovú asociačnú úlohu založenú na obrázkoch, ktorú možno vykonať v rôznych časových bodoch pomocou vzdialeného webového testovania a vyhodnotili sme jej uskutočniteľnosť u detí s typickým vývojom (TD), ako aj s NDD. Zaradili sme 2 úlohy: rozpoznávanie objektov ako jednoduchšiu úlohu a párové priradenie. Učenie sa testovalo hneď po tréningu a aj na druhý deň na dlhodobú pamäť.

Výsledky:

Zistili sme, že deti vo veku 5-14 rokov s TD (n=128) a s NDD rôznych typov (n=57) mohli dokončiť testovanie pomocou Memory Game. Deti s NDD vykazovali v prvý deň učenia deficity v úlohách rozpoznávania aj párových asociačných úloh u oboch 5-9-ročných (P<.001 and P=.01, respectively) and 10-14–year old groups (P=.001 and P<.001, respectively). The reaction times to stimuli showed no significant difference between individuals with TD or NDD. Children with NDD exhibited a faster 24-hour memory decay for the recognition task than those with TD in the 5-9–year old group. This trend is reversed for the paired association task. Interestingly, we found that children with NDD had their retention for recognition improved and matched with typically developing individuals by 10-14 years of age. The NDD group also showed improved retention deficits in the paired association task at 10-14 years of age compared to the TD group.

Závery:

Ukázali sme, že testovanie učenia založeného na webe pomocou jednoduchej asociácie obrázkov je možné pre deti s TD, ako aj s NDD. Ukázali sme, ako nám internetové testovanie umožňuje trénovať deti, aby sa naučili asociáciu medzi obrázkami, ako je to znázornené na okamžitých výsledkoch testov a na tých, ktoré boli dokončené o 1 deň neskôr. To je dôležité, pretože mnohé modely deficitov učenia v NDD sa zameriavajú na krátkodobú aj dlhodobú pamäť na terapeutickú intervenciu. Preukázali sme tiež, že napriek potenciálnym mätúcim faktorom, ako je predpojatosť v diagnostike, technické problémy a rôznorodá účasť, Memory Game vykazuje významné rozdiely medzi typicky sa rozvíjajúcimi deťmi a deťmi s NDD. Budúce experimenty využijú potenciál webového testovania pre väčšie kohorty a krížovej validácie s inými klinickými alebo predklinickými kognitívnymi úlohami.

KĽÚČOVÉ SLOVÁ

Pamäť; neurovývojová porucha; porucha autistického spektra; mentálne postihnutie; oneskorenie vo vývoji; hippocampus; uznanie; párové asociačné učenie; testovanie na diaľku; autizmus; porucha; genetika; vývojový; vývojová porucha; hra; diaľkové; testovanie; diagnóza; diagnózy.

Úvod

Poruchy nervového vývoja sú bežné

Učenie sa nových informácií vytváraním asociácií je jadrom rozvoja a každodenného fungovania. Naše chápanie toho, ako sa takéto asociácie môžu líšiť medzi typicky sa vyvíjajúcimi jednotlivcami a jednotlivcami s neurovývojovými poruchami (NDD), však v niektorých dôležitých aspektoch zostáva nedostatočné. NDD zahŕňa skupinu diagnóz, pri ktorých je zmenený vývoj typických mozgových funkcií, ako je pozornosť, kognícia alebo sociálne fungovanie [1]. Príklady bežných NDD zahŕňajú poruchu pozornosti/hyperaktivitu (ADHD), poruchu autistického spektra (ASD) a mentálne postihnutie [2]. Len v Spojených štátoch malo približne 1 zo 6 (17 %) detí vo veku od 3 do 17 rokov NDD, ako uvádzajú rodičia [3]. Toto odráža mieru zistenú v celosvetových populačných štúdiách [4-10]. Nielen jednotlivci s NDD, ale aj ich rodiny budú pociťovať značné finančné a psychologické zaťaženie [11-13], čo si vyžaduje väčšie úsilie pri vývoji cielených intervencií, pretože väčšina NDD bude mať celoživotné účinky [14].

Súčasné rozdiely v type pamäte testovanej medzi predklinickými a klinickými modelmi NDD

V poslednom desaťročí došlo k obrovskému nárastu štúdií identifikujúcich gény spojené s každým neurovývinovým stavom a vývojom viacerých zvieracích modelov na štúdium porúch [15-17]. Napriek tomu existuje rozdiel medzi kognitívnym testovaním používaným u ľudí a kognitívnymi meraniami používanými na zvieracích modeloch, čo môže brániť prekladu kandidátskych liečebných postupov [18,19].

Keďže mnohé z génov objavených v NDD patria k signálnym dráham, ktoré už boli skúmané na zvieracích modeloch učenia a pamäte [20,21], mnohé dobre zavedené „pamäťové testy“, ktoré sa predtým používali na zvieracích modeloch NDD, nemusia byť nevyhnutne v súlade s klinickými NDD testovanie. Testovanie na zvieratách sa zameriava na štúdium neasociatívnej (senzibilizácia a privykanie) oproti asociatívnej pamäti (podmieňovanie strachu, priestorová navigácia a čuchové podmieňovanie) [22,23] a krátkodobá pamäť (STM; tréning a vybavovanie si v priebehu niekoľkých minút) versus dlhodobá pamäť termínová pamäť (LTM; 24 hodín) [24]. Mutanty pre ortológy génu NDD a kandidátske farmakologické zásahy boli charakterizované z hľadiska ich účinkov na toto správanie [25-27]. Nástroje na detekciu problémov s pamäťou u jedincov s NDD v klinickom prostredí však zostávajú nedostatočné alebo sa vo veľkej miere spoliehajú na vlastné hlásenia [28,29].

Zatiaľ čo niektoré z priekopníckych prác o pamäti a vybavovaní u typických jedincov, ako napríklad jedna od Ebinhausa, skúmali STM a LTM [30], väčšina testovania klinickej pamäte sa zameriavala na typy STM, ako je pracovná pamäť [31]. Väčšina jedincov s NDD, vrátane tých, ktorí majú bežné geneticky definované stavy, ako je Fragile X syndróm [32-35], Downov syndróm [36,37], Williamsov syndróm [38], ako aj klinicky definované poruchy, ako napr. Zistilo sa, že špecifické poruchy reči [39,40], ADHD [41-43], ASD [44] a mentálne postihnutie [45-48] majú defekty STM. LTM však nebola hlásená, okrem 1 štúdie vykonanej v 90. rokoch minulého storočia, ktorá preukázala defekty LTM pri Downovom syndróme [49]. Predpokladáme, že je to čiastočne kvôli technickým a finančným obmedzeniam, ktoré obmedzujú uskutočniteľnosť vývoja nového a vysoko presného testovania pamäte a opakovaného testovania v laboratórnych podmienkach. To naznačuje, že riešením by mohlo byť testovanie na webe alebo na diaľku.

Podobne obmedzenia v súčasnom dizajne testov obmedzili konzistentné používanie testovania pamäte v NDD. Párová asociácia sa často používa klinicky s použitím asociácie obrázka a mena alebo slova a slova [50]. Tento typ testu sa spolieha na fungovanie hipokampu [51-54]. Jednotlivec sa zvyčajne naučí súvislosť medzi obrázkom osoby a jej menom. V čase testovania im bude prezentovaná fotografia a 3 mená (1 správne a 2 ďalšie mená rôznych jednotlivcov videných na tréningu). Pacienti s NDD môžu mať problémy s čítaním, a preto neboli extenzívne vystavení testovaniu párových asociácií [55,56]. Napriek tomu sa u detí s dyslexiou [22,57] a NDD [58] použili asociačné úlohy založené na obrázkoch na obídenie problémov s oneskorením jazyka [59,60].

Potenciálnym problémom pri testovaní na diaľku by bolo odvodiť mieru pozornosti účastníkov. Kontrolné úlohy [61], ako je rozpoznávanie páru, menej náročná úloha nezávislá od hipokampu, sa použili na testovanie schopnosti jednotlivca zúčastniť sa a jeho pozornosti k úlohe [54,62,63]. V tejto situácii, použitie okrajových obrázkov, ktoré nikdy predtým neboli videné, uľahčuje vyvolanie asociácie.

Vznik webového a vzdialeného testovania ako metódy kognitívneho hodnotenia v NDD

Testovanie na dotykovej obrazovke sa ukázalo ako presný a pútavý nástroj na testovanie detí a jednotlivcov s NDD. Podúlohy NIH Toolbox pre hodnotenie neurologických a behaviorálnych funkcií, ako je epizodická pamäť [64] a pracovná pamäť [65], boli nedávno použité v klinickom skúšaní syndrómu Fragile X [66]. Tieto úlohy však nehodnotia asociatívne alebo LTM zručnosti. Okrem toho je potrebné, aby sa súprava nástrojov NIH v súčasnosti podávala lokálne na tabletách pod vedením vyškolených výskumníkov v laboratóriu. Ďalším testom, ktorý sa používa u jedincov s NDD, je Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery, ktorý hodnotí pracovnú pamäť, epizodickú pamäť, pozornosť a rozhodovanie [67]. Tento test je licencovaný a bol aplikovaný jednotlivcom s ADHD pomocou tabliet výskumníkov [68,69]. Aj keď sú tieto testy dobre skonštruované, v súčasnosti neumožňujú testovanie asociatívnej pamäte v rôznych časových bodoch. Sú tiež obmedzené na testovanie in situ v laboratóriu alebo na zariadeniach výskumníkov, čo ho robí drahým a nedostupným pre veľký počet účastníkov. Testovanie v tradičnom laboratórnom prostredí môže byť náročné aj pre deti, najmä pre deti s NDD, vzhľadom na vysokú prevalenciu úzkosti [70-76].

Naším cieľom je teda vyvinúť vzdialený webový a dostupný kognitívny test, ktorý by mohol lepšie odzrkadľovať typ pamäte (asociatívnu) a rôzne časové body (STM a LTM) používané v predklinických modeloch v nádeji, že sa tak stane predklinickým terapie sa ľahšie prenesú do klinických skúšok. Tu sme hodnotili uskutočniteľnosť takéhoto testovania vykonávaného na webe u jedincov s typickým vývojom (TD) a NDD.

Metódy

Etické schválenie

Projekt schválila etická komisia na University of Alberta (Pro00033138).

Informovaný súhlas

Informovaný súhlas s účasťou na štúdii bol vyžiadaný od rodiča alebo opatrovníka účastníka (multimediálna príloha 1). Ďalej boli účastníci alebo rodičia a opatrovatelia požiadaní, aby poskytli informácie o veku účastníka, neurologickom a zdravotnom stave, pohlaví a súčasných liekoch (obrázok 1).

Účastník

Celkovo sa štúdie zúčastnilo 128 jedincov bez známych neurologických stavov a 57 jedincov s NDD, vrátane vývojového oneskorenia, ASD a mentálneho postihnutia. Opatrovatelia oprávnených účastníkov sami nahlásili svoje diagnózy alebo ich absenciu. Tabuľka 1 obsahuje demografické informácie o účastníkoch. Účastníkov kontaktovala ich školská rada prostredníctvom Programu klinického výskumu zdravých dojčiat a detí (HICCUP) alebo skupín na podporu rodiny. Vstup pre účastníkov bol bezplatný. Účastníci dostali URL na Memory Game.

Rozhranie Memory Game

Všetka účasť na Memory Game sa uskutočnila na webe pomocou tabletu s dotykovou obrazovkou (napr. iPad). Procedúra má päť hlavných komponentov: (1) súhlas, (2) registrácia, (3) inštruktážne video, (4) tréningová fáza a (5) testovacia fáza.

Po vyplnení súhlasu a registrácie dostali účastníci e-mailom kód, ktorý im umožňuje prejsť ku komponentom školenia a testovania. Tieto sa vyskytujú počas 2 dní. V deň 1 sa účastníci zúčastňujú 3 fáz hry: výučbová fáza, cvičná fáza a testovacia fáza. Aby bolo možné prejsť testom, museli byť dokončené fázy. Výuková fáza pozostávala z verbálneho a vizuálneho vysvetlenia vyplnenia testu správnym párovaním párov. Toto je vo forme inštruktážneho videa, ktoré vysvetľuje, ako hra funguje. Kreslená žaba ukazuje príkladmi, zatiaľ čo komentár vysvetľuje, čo robiť (obrázok 2). Po videu nasleduje cvičná fáza, v ktorej sa účastníkom najprv ukáže 6 sád dvojíc, po ktorých nasleduje 6 otázok. V tejto časti dostali spätnú väzbu, či bola ich odpoveď správna alebo nesprávna. Nakoniec účastníci prešli testovacou fázou, kde im bolo ukázaných 20 sád párov, po ktorých nasledovalo 20 otázok, tentoraz bez akejkoľvek spätnej väzby na ich odpovede. V deň 2 boli účastníci nasmerovaní do testovacej fázy (ako v deň 1) a nedostali spätnú väzbu na ich odpovede.

Popis úlohy

Pamäťová hra obsahuje otázky testujúce párovú asociačnú aj rozpoznávaciu pamäť, v závislosti od prítomných rušivých fotografií (obrázok 3). V otázke týkajúcej sa rozpoznávania nie sú 2 fotografie rozptyľovačov súčasťou žiadneho páru videného na tréningu a neboli predtým zobrazené. V otázke spárovanej asociácie bude 1 z rušivých prvkov zodpovedajúcou fotografiou pre výzvu, ktorá sa momentálne nezobrazuje, a preto bola predtým zobrazená. Použité obrázky boli vybrané na základe ich tvaru a vzhľadu z databázy Bank of Standardized Stimuli (BOSS), ktorú vytvoril Dr Mathieu Brodeur.

Vývoj úloh

Spočiatku sme vyvinuli Memory Game na testovanie pomocou E-Prime (Psychologické softvérové ​​nástroje) a podávali sme ju deťom s NDD na našej klinike vývojovej neurológie pomocou notebooku s dotykovou obrazovkou pod dohľadom vyškolených vysokoškolských študentov neurovedy. To nám umožnilo optimalizovať inštruktážne video a výber obrázkov a spresniť úlohu. Napríklad sme zistili, že hlasový prejav počas inštruktážneho videa uľahčil účastníkom a opatrovateľom sledovanie. Výber obrázkov použitých na testovanie párovej asociácie a rozpoznávania, ktoré boli štandardizované v databáze BOSS, bol preverený z hľadiska všeobecnej zrozumiteľnosti a zabezpečenia kvality s opatrovateľmi a pre formátovanie (orientácia, farba a tvary) s 2 psychológmi z nášho tímu ( SAW a JP). Podobne sme zmenili polohu „správnej odpovede“ z ľavej, strednej a pravej strany, aby sme zabránili „falošnému úspechu“, ak si napríklad jednotlivec vždy vybral danú pozíciu. Počas testovania sme tiež hľadali spätnú väzbu od opatrovateľov prítomných v miestnosti o použitom toku a problémoch so zrozumiteľnosťou. Okrem všeobecných pripomienok sme sa ubezpečili, že účastníci porozumeli inštruktážnemu videu a tréningovým a testovacím fázam Memory Game. Po zavedení do softvéru E-Prime, široko používaného programu na prezentáciu stimulov [77], bola konečná verzia úlohy prediskutovaná s programátormi (Jeffrey Van Alstine, Arthur Schuiltz, Katedra vzdelávania z University of Alberta) a vyvinutá pre web. - testovanie na tabletoch. Memory Game prešla niekoľkými revíziami s cieľom optimalizovať odozvu. Zatiaľ čo diagnóza a vek boli zahrnuté vo všetkých verziách, pohlavie bolo pridané iba v druhej verzii.

Kódovací prístup

Pamäťová hra sa skladá z 3 častí: rozhranie front-end hry, rozhranie výskumníka a rozhranie pre programovanie aplikácií (API), ktoré spolu komunikujú. Rozhranie front-end hry je statické HTML, na ktorom je spustená vlastná webová aplikácia vytvorená pomocou jQuery 1.11 (OpenJS Foundation) a spolieha sa na rozhranie YouTube iFrame API. Rozhranie výskumníka je malá vlastná aplikácia PHP 7 bez závislostí. Samotné API je skonštruované na PHP Slim framework v3.4, používa PHPMailer v5.3 na odosielanie e-mailov s potvrdením alebo pripomienkou cez lokálny univerzitný SMTP server a následne ukladá údaje do databázy MySQL (Oracle Corporation) s akýmikoľvek identifikačnými informáciami. (e-mailové adresy) zašifrované tak, aby ich mohli dekódovať a prečítať iba výskumníci so správnym kľúčom. Memory Game je webová a je prístupná v [78].

Analýza dát

Z hernej zložky sa zaznamenávalo percento správnych odpovedí, ako aj čas potrebný na zodpovedanie každej otázky ako reakčný čas (RT).

Výkon účastníkov s NDD sa porovnával so zodpovedajúcou vekovou skupinou účastníkov TD. Skupiny boli rozdelené do 2 vekových skupín: 5-9 rokov a 10-14 rokov. Percento správneho skóre je uvedené ako percento správne zodpovedaných otázok. Výkon v deň 1 a deň 2 bol vynesený do grafu. Nakreslila sa čiara spájajúca tieto 2 a sklon sa použil na odhad poklesu pamäte. RT je priemerný čas, ktorý účastníci potrebovali na zodpovedanie otázok, a je uvedený v ms. Nespárované t-testy s predpokladaným Gaussovým rozdelením (pomocou parametrického testu), bez predpokladu konzistentných SD (Welchov t-test) a bez korekcie pre viacnásobné porovnania (P hodnota *<.05, ** <.01, *** <.001; Cronbach α=.05). Effect sizes between groups were reported as Cohen d values. All statistical analyses were run using Prism software (GraphPad).

Analýza odľahlých hodnôt

Pre RT boli akékoľvek odľahlé hodnoty pre účastníka zistené pomocou modifikovaného Z-skóre [79], prispôsobeného pre malé súbory údajov a potom odstránené. Toto sa uskutočnilo na základe jednotlivých účastníkov, pričom akákoľvek absolútna hodnota väčšia ako 3,5 bola označená ako odľahlá hodnota.

Výsledky

Párová asociácia a uznanie v deň 1

Prijali sme jednotlivcov s TD a jednotlivcov s rôznymi typmi NDD. Tieto boli hlásené rodičmi užívateľov a zahŕňali vývojové oneskorenie, intelektuálne postihnutie a ASD (tabuľka 2).

Začali sme hodnotením učebného výkonu (deň 1) pre jednotlivcov s NDD v porovnaní s jednotlivcami s TD. Hodnotili sme výkon aj RT pre každý typ paradigmy (párová asociácia a rozpoznávanie) vo funkcii vekovej skupiny (5-9 rokov a 10-14 rokov).

Typická dĺžka relácie sa pohybovala od 3 do 6 minút. Nie všetci účastníci dokončili test v deň 1 po jeho spustení. V deň 1 69 TD a 32 NDD jednotlivcov začalo, ale nedokončilo cvičnú časť, zatiaľ čo 32 TD a 14 NDD jednotlivcov dokončilo cvičnú, ale nie testovaciu časť. V deň 2 medzi účastníkmi, ktorí dokončili deň 1, 5 TD a 12 NDD začali, ale nedokončili testovanie.

Výkon NDD bol výrazne nižší pre rozpoznávaciu pamäť v oboch vekových skupinách (vek 5-9 rokov, P<.001, d=0.89; ages 10-14 years, P=.001, d=0.90) (Figure 4A). We found that RT was not significantly different between TD and NDD individuals (ages 5-9 years, P=.90; ages 10-14 years, P=.09) (Figure 4B). We observed a trend toward decreased RT from 5-9 to 10-14 years in TD, but we did not observe such a reduction in NDD individuals.

Čo sa týka párovej asociačnej pamäte, zistili sme významné deficity u 5-9-ročných detí (P=,01, d=0,53) a 10-14-ročných (P<.001, d=0.94) with NDD compared to TD (Figure 4C). RT did not show significant differences (ages 5-9 years, P=.91; ages 10-14 years, P=.23) but showed a trend for decreased RT in TD (Figure 4D) between the 2 age groups. RT in NDD trended toward increasing when comparing 5-9 years old to 10-14 years old individuals, suggesting that NDD performance potentially requires more cognitive processing, and thus the increased reaction time.

Zistili sme tiež, že skóre rozpoznávania bolo vyššie ako spárovaná asociácia. Tento rozdiel bol pozorovaný pre obe skupiny; bol však významný len pre skupiny TD (vek 5-9 rokov, P<.001, d=0.60; ages 10-14 years, P=.03, d=0.57) and not the NDD groups (ages 5-9 years, P=.53; ages 10-14 years, P=.12).

Úpadok pamäte od prvého do druhého dňa

Zistili sme, že pri úlohe rozpoznávania 5-9-roční jedinci s NDD vykazovali rýchlejší pokles výkonnosti na 2. deň (24-hodinový pokles) v porovnaní s jednotlivcami s TD, ako ukazuje rozdiel v sklone (Y=5.637 v TD oproti Y=9.333 v NDD) (obrázok 5A). Napriek tomu to nebolo pozorované u jedincov vo veku 10-14 rokov (obrázok 5B). Prekvapivo sa pozoroval opačný trend pri párovej asociácii. Jedinci s NDD vykazovali podobný úpadok v skupine 5-9 rokov (obrázok 5C), ale mali vyšší úpadok vo veku 10-14 rokov (obrázok 5D). V žiadnom z porovnaní reakčného času neboli pozorované žiadne rozdiely (multimediálna príloha 2). Od 1. do 2. dňa došlo k podobnému zníženiu účasti vo všetkých vekových skupinách v skupinách s TD aj NDD (41 z 97 účastníkov [42 %] u jedincov s TD oproti 14 z 30 [47 %] u osôb s NDD v 5-9-ročná skupina a 14 z 31 účastníkov [45 %] v TD oproti 12 z 27 (44 %) jedincov s NDD v skupine 10-14 rokov).

Homogenita distribúcie výkonu medzi skupinami

Porovnali sme jednotlivcov z TD a NDD vynesením ich výkonu a RT v párovom spojení a rozpoznávaní, aby sme preukázali homogenitu. Niekoľko jedincov s NDD malo zmiešané diagnózy; preto sme ich nemohli vykresliť podľa diagnózy jednotlivo. Zistili sme, že ľudia s NDD majú podľa všetkého inú skupinovú distribúciu výkonnosti, najmä v mladšej vekovej skupine (5-9 rokov), s bimodálnou distribúciou pre rozpoznávanie a párovú asociáciu (obrázok 6). Na druhej strane, RT mala rovnomernejšiu distribúciu (Multimediálna príloha 3).

Uskutočniteľnosť vzdialeného webového kognitívneho testovania

Naša práca ukazuje, že vzdialené webové testovanie pamäte je možné pre deti s TD (n=128 jednotlivcov) a NDD (n=57 jednotlivcov) už vo veku 5 rokov. Použitie porovnávania obrázkov skutočne umožnilo testovanie detí s NDD. Výsledky sú tiež v súlade s predchádzajúcou správou o progresívnom zvyšovaní výkonu pri rozpoznávacích úlohách u detí s TD [80]. Naša úloha nám tiež umožnila zmerať spárovanú asociačnú pamäť a nájsť významné rozdiely medzi účastníkmi s TD verzus NDD.

Zistilo sa tiež, že deti s TD alebo NDD boli schopné vykonať testovanie LTM (2. deň) v rovnakom pomere, čo ďalej podporilo uskutočniteľnosť Memory Game ako nástroja na testovanie STM aj LTM. Okrem toho sa zistil výrazne znížený výkon u jedincov s NDD v porovnaní s TD.

Výhody webového testovania

Veríme, že vďaka tabletovému prístupu je kognitívne testovanie pre deti pútavejšie. Počas nášho počiatočného pilotného testovania (vykonaného osobne), že väčšina detí si hru užila. Okrem toho by sme pomocou obrázkov mohli pomôcť otestovať jednotlivcov s obmedzenou gramotnosťou a vývinom jazyka, ktorí nedokázali vykonávať tradičné úlohy pri hľadaní zhody slov. Úloha by sa mohla rozšíriť aj na jednotlivcov používajúcich iné jazyky; bude to však vyžadovať aktualizáciu inštruktážneho videa. Vzhľadom na prevalenciu úzkosti u jedincov s NDD [67,81] navrhujeme, aby testovanie na diaľku pomocou Memory Game, ktoré je úplné v známom prostredí jednotlivca, mohlo lepšie zachytiť plný potenciál jedincov s NDD.

Webové testovanie na zariadeniach účastníkov je dôležité, pretože výskumníci stále viac zvažujú testovanie na diaľku pri riešení problémov s kompenzáciou účastníkov za cestovanie, geografickými problémami pri zriedkavých poruchách a náborom veľkého počtu účastníkov.

Aj keď sa táto práca zameriava na klinickú diagnostiku (NDD), prístup k väčšiemu počtu účastníkov bude kľúčom v budúcej práci zameranej na špecifické gény alebo syndrómy. Navyše, bližšia blízkosť kognitívnych meraní testovaných Memory Game (LTM a párová asociácia) by mohla uľahčiť preklad zistení zo zvieracích modelov.

Súčasné obmedzenia

Jedným z kompromisov vzdialeného testovania na webe je zistenie správania účastníka, ako by to bolo pri testovaní osobne. Jednotlivec môže byť napríklad rozptýlený a podávať neoptimálny výkon. Účastník a opatrovateľ tiež nemusia rozumieť inštruktážnemu videu, a preto nemusia byť schopní splniť úlohu optimálne. Aj keď sme sa zamerali na vývoj inštruktážneho videa so spätnou väzbou od opatrovateľov počas počiatočného pilotného testovania na klinike, je možné, že niektorí používatelia tomu dobre nerozumeli. Je tiež náročné posúdiť, koľko a aký typ poradenstva poskytli opatrovatelia. Ďalším dôležitým technickým vylepšením, ktoré je potrebné zvážiť, by bol priebeh testu tak, aby ďalší krok závisel a určoval výkon účastníka praktickej skúšky. V súčasnosti, aj keď účastník dostáva spätnú väzbu, stále môže prejsť do testovacej fázy bez ohľadu na jeho predchádzajúci výkon. Môže byť dôležité znovu ukázať účastníkovi tutoriál alebo ho ďalej trénovať predtým, ako bude môcť prejsť do testovacej fázy.

Niektoré aspekty NDD, ako napríklad opakované správanie alebo oneskorenie motora, môžu tiež ovplyvniť výkon, a preto nemusia presne odrážať kapacitu pamäte. Okrem toho by zrakové postihnutie mohlo ovplyvniť aj schopnosť účastníkov rozpoznať obrázky a malo by byť zahrnuté v budúcej verzii ako položka, ktorú budú hlásiť opatrovatelia. Webové testovanie sa tiež spolieha na diagnózu, ktorú si sami nahlásili opatrovatelia, čo môže byť nesprávne. Preto budúce testovanie bude zahŕňať koreláciu s osobným psychometrickým testovaním. Zatiaľ čo testovanie vo väčších kohortách môže umožniť obmedzenie podielu takýchto odľahlých hodnôt, menšie kohorty môžu byť viac ovplyvnené takýmito typmi obmedzení. Navrhli sme tiež odľahlú analýzu na identifikáciu jednotlivcov, ktorí mohli mať technické problémy alebo prerušili test z dôvodu nedostatku pozornosti alebo dodržiavania predpisov, aby nedošlo k skresleniu výsledkov. Budúci výskum bude potrebný na vývoj úprav pre technické aspekty, ako je rýchlosť internetu, typy zariadení a prehliadače, ktoré by tiež mohli ovplyvniť výsledky. Nakoniec bolo možné zaznamenať jednotlivca pri plnení úlohy. Toto bolo široko implementované, napríklad počas COVID-19 na administráciu webových testov na univerzitách, čo však predstavuje veľa problémov s ochranou súkromia, a preto sa v hre Memory Game nepoužilo.

Okrem toho, napriek tomu, že Memory Game umožňuje rozsiahle testovanie odstránením potenciálnych fyzických alebo geografických bariér, je stále náročné dosiahnuť rozmanitosť veku, pohlavia, pohlavia a diagnózy. Okrem toho, napriek tomu, že je to potenciálne jednoduchšie tým, že ide o párové asociačné úlohy založené skôr na obrázku ako na texte, uznávame, že mnohí jednotlivci s NDD nemusia byť stále schopní vykonať testovanie. Ak chcete, aby bolo výukové video čo najširšie, bude potrebné preložiť aj niektoré tlačidlá, ale použité obrázky sa budú dať ľahko znova použiť.

Táto štúdia tiež merala výkon v rôznych vekových skupinách, ale neposkytuje dlhodobé údaje o výkone pamäte vo funkcii predchádzajúceho výkonu. Preto bude dôležité dlhodobé sledovanie. Uvedomujeme si tiež dôležitosť zahrnutia jedincov s rôznou etiológiou NDD alebo väčšou veľkosťou vzorky jedincov s danou špecifickou diagnózou NDD, aby sa v budúcnosti ďalej posudzovala diverzita a korelovali zistenia Memory Game s inými kognitívnymi testami, ako sú testy pozornosti, pracovnej pamäte. , inteligenčný kvocient alebo jednoduchšia forma plasticity (senzibilizácia a habituácia).

Budúci výskum bude potrebný na koreláciu výkonu Memory Game so špecifickými diagnózami a na zistenie, či by gény zapojené špecifickejšie do LTM na zvieracích modeloch ovplyvnili LTM viac ako STM. Okrem toho je opakovaný tréning dôležitý pre LTM u typicky sa rozvíjajúcich jedincov, napríklad pri učení sa jazyka [82,83]. Bude zaujímavé zhodnotiť, či by si jedinci s NDD pri takýchto úlohách počínali podobne; tieto paradigmy sme však v súčasnosti nezahrnuli na základe spätnej väzby rodín v našej počiatočnej vývojovej fáze, v ktorej sa uvádza, že je dôležité, aby bola úloha krátka.

Poďakovanie

Radi by sme poďakovali Dr. Achimovi a Beaulieu za pomoc s databázou obrázkov BOSS. Radi by sme tiež poďakovali Dr. Timovi Tullymu a Mary Pyc za poskytnutie konštruktívnej spätnej väzby na dizajn Memory Game.

Konflikt záujmov

Žiadna deklarovaná.

Multimediálna príloha 1

Súhlas online. Účastníci (alebo opatrovatelia) najprv uvidia vstupnú stránku s logom Memory Game a potom budú presmerovaní na formulár súhlasu (schválený University of Alberta). Účastník (alebo opatrovateľ) sa potom môže rozhodnúť, či súhlas udelí alebo nie.

Multimediálna príloha 2

Porovnávací reakčný čas hneď po tréningu (1. deň) v porovnaní s výkonom nasledujúci deň (2. deň). (A) Reakčný čas (RT) jedincov s typickým vývojom (TD) a neurovývojovými poruchami (NDD) v úlohe rozpoznávania (R) podľa vekových skupín. (B) RT v úlohe R u jedincov s TD a NDD podľa vekovej skupiny. (C) RT pre úlohu párovej asociácie (PA) u jedincov s TD a NDD podľa vekovej skupiny. (D) RT pre úlohu PA u jedincov s TD a NDD podľa vekovej skupiny. TD vek 5-9 rokov, 1. deň: n=97; TD vek 5-9 rokov, 2. deň: n=56; TD vek 10-14 rokov, 1. deň: n=31; TD vek 10-14 rokov, 2. deň: n=17; NDD vek 5-9 rokov, 1. deň: n=30; NDD vek 5-9 rokov, 2. deň: n=16; NDD vek 10-14 rokov, 1. deň: n=27; NDD má 10-14 rokov, 2. deň: n=19.

Multimediálna príloha 3

Rozdelenie reakčného času v deň 1 a deň 2 pre jedincov s typickým vývojom (TD) a neurovývojovými poruchami (NDD). (A) Reakčný čas (RT) na rozpoznanie (R) jedincov s TD zo skupiny 5-9 rokov. (B) RT na rozpoznanie jedincov s NDD zo skupiny 5-9 rokov. (C) RT pre R pre jedincov s typickým vývojom skupiny 10-14 rokov. (D) RT pre R pre jednotlivcov s NDD zo skupiny 10-14 rokov. (E) RT pre párovú asociáciu (PA) pre jednotlivcov s TD zo skupiny 5-9 rokov. (F) RT pre PA pre jednotlivcov s NDD zo skupiny 5-9 rokov. G) RT pre PA pre jednotlivcov s TD skupiny 10-14 rokov. H) RT pre PA pre jednotlivcov s NDD zo skupiny 10-14 rokov. TD vek 5-9 rokov, 1. deň: n=97; TD vek 5-9 rokov, 2. deň: n=56; TD vek 10-14 rokov, 1. deň: n=31; TD vek 10-14 rokov, 2. deň: n=17; NDD vek 5-9 rokov, 1. deň: n=30; NDD vek 5-9 rokov, 2. deň: n=16; NDD vek 10-14 rokov, 1. deň: n=27; NDD má 10-14 rokov, 2. deň: n=19.

Referencie

1. Thapar A, Cooper M, Rutter M. Poruchy nervového vývoja. Lancet Psychiatry 2017;4(4):339-346. [doi: 10.1016/S2215-0366(16)30376-5] [Medline: 27979720]

2. Ešte SS. Neurovývojové poruchy správania a kognitívne poruchy. Continuum (Minneap Minn) 2015;21(3):690-714. [doi: 10.1212/01.CON.0000466661.89908.3c] [Medline: 26039849]

3. Zablotsky B, Black LI, Maenner MJ, Schieve LA, Danielson ML, Bitsko RH a kol. Prevalencia a trendy vývinových porúch u detí v Spojených štátoch: 2009-2017. Pediatria 2019;144(4):e20190811 [ZADARMO Úplný text] [doi: 10.1542/peds.2019-0811] [Medline: 31558576]

4. Arora NK, Nair MKC, Gulati S, Deshmukh V, Mohapatra A, Mishra D a kol. Poruchy nervového vývoja u detí vo veku 2-9 rokov: odhady záťaže podľa populácie v piatich regiónoch Indie. PLoS Med 2018;15(7):e1002615 [ZADARMO Úplný text] [doi: 10.1371/journal.pmed.1002615] [Medline: 30040859]

5. Emerson E. Deprivácia, etnická príslušnosť a prevalencia mentálnych a vývinových porúch. J Epidemiol Community Health 2012;66(3):218-224. [doi: 10.1136/jech.2010.111773] [Medline: 20889590]

6. Taylor E. Rozvoj ADHD. J Child Psychol Psychiatry 2009;50(1-2):126-132. [doi: 10.1111/j.1469-7610.2008.01999.x] [Medline: 19076263]

7. Johnson S, Fawke J, Hennessy E, Rowell V, Thomas S, Wolke D a kol. Neurologické vývojové postihnutie do 11 rokov u detí narodených pred 26. týždňom tehotenstva. Pediatria 2009;124(2):e249-e257. [doi: 10,1542/peds.{10}}] [Medline: 19651566]

8. Zauche LH, Darcy Mahoney AE, Higgins MK. Prediktory súbežného výskytu neurovývinových porúch u detí s poruchami autistického spektra. J Pediatr Nurs 2017;35:113-119. [doi: 10.1016/j.pedn.2017.04.002] [Medline: 28728761]

9. Hansen BH, Oerbeck B, Skirbekk B, Petrovski BÉ, Kristensen H. Neurodevelopmentálne poruchy: prevalencia a komorbidita u detí odoslaných do služieb duševného zdravia. Nord J Psychiatry 2018;72(4):285-291. [doi: 10.1080/08039488.2018.1444087] [Medline: 29488416]

10. Tatishvili N, Gabunia M, Laliani N, Tatishvili S. Epidemiológia neurovývojových porúch u 2-ročných gruzínskych detí. Pilotná štúdia – populačná prospektívna štúdia na náhodne vybranej vzorke. Eur J Paediatr Neurol 2010;14(3):247-252. [doi: 10.1016/j.ejpn.2009.07.004] [Medline: 19683948]

11. Knüppel A, Telléus GK, Jakobsen H, Lauritsen MB. Kvalita života u dospievajúcich a dospelých s poruchou autistického spektra: výsledky celoštátneho dánskeho prieskumu s použitím self-správ a rodičovských proxy-správ. Res Dev Disabil 2018;83:247-259 [BEZPLATNÝ Úplný text] [doi: 10.1016/j.ridd.2018.09.004] [Medline: 30312897]

12. Alves NS, Gavina VP, Cortellazzi KL, Antunes LAA, Silveira FM, Assaf AV. Analýza klinických, demografických, socioekonomických a psychosociálnych determinantov kvality života osôb s mentálnym postihnutím: prierezová štúdia. Spec Care Zubár 2016;36(6):307-314. [doi: 10.1111/scd.12196] [Medline: 27545115] 13. Bastiaansen D, Koot HM, Ferdinand RF, Verhulst FC. Kvalita života u detí s psychiatrickými poruchami: správa od seba, rodičov a lekára. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry 2004;43(2):221-230. [doi: 10.1097/00004583-200402000-00019] [Medline: 14726730]

14. Kripke C. Dospelí s vývinovými poruchami: komplexný prístup k lekárskej starostlivosti. Am Fam Physician 2018;97(10):649-656 [BEZPLATNÝ Celý text] [Medline: 29763271]

15. Tello JA, Williams HE, Eppler RM, Steinhilb ML, Khanna M. Zvieracie modely neurodegeneratívnych chorôb: nedávne pokroky v muchách zdôrazňujú inovatívne prístupy k objavovaniu liekov. Front Mol Neurosci 2022;15:883358 [BEZPLATNÝ Úplný text] [doi: 10.3389/nmol.2022.883358] [Medline: 35514431]

For more information:1950477648nn@gmail.com