Langtidshukommelsestesting hos barn med typisk utvikling og nevroutviklingsforstyrrelser: Ekstern nettbasert bildeoppgave gjennomførbarhetsstudie

Abstrakt

Bakgrunn:

Nevroutviklingsforstyrrelser (NDD) fører til at individer har problemer med å lære fakta, prosedyrer eller sosiale ferdigheter. NDD har vært knyttet til flere gener, og flere dyremodeller har blitt brukt for å identifisere potensielle terapeutiske kandidater basert på spesifikke læringsparadigmer for langtids- og assosiativ hukommelse. Hos personer med NDD har imidlertid slik testing ikke blitt brukt så langt, noe som resulterer i et gap i å oversette prekliniske resultater til klinisk praksis.

En nevroutviklingsforstyrrelse er en tilstand der noen abnormiteter oppstår i nervesystemet under foster eller spedbarn, noe som resulterer i en serie unormal utvikling. Denne tilstanden kan påvirke den fysiske og mentale helsen til pasienten. Det finnes mange typer nevroutviklingsforstyrrelser, inkludert autisme, ADHD, intellektuell funksjonshemming og mer. Blant dem inkluderer nevroutviklingsforstyrrelser relatert til hukommelse hovedsakelig følgende typer:

1. Autisme

Autisme er en nevroutviklingsforstyrrelse som først og fremst påvirker menneskelige sosiale ferdigheter, språkferdigheter og emosjonell atferd. Personer med autisme har mer utviklede minner, men de har dårligere sosiale, verbale og emosjonelle minner. Denne tilstanden fører til at personer med autisme har problemer med mellommenneskelig kommunikasjon, språkforståelse og følelsesmessige uttrykk.

2. Autisme

Autisme er også en nevroutviklingsforstyrrelse. Det er hovedsakelig preget av å ha ingen venner siden barndommen, likegyldighet til de rundt deg og ujevn utvikling. Personer med autisme har relativt normal hukommelse, men kan ha visse vanskeligheter med forståelse, kognisjon og språk.

3. Lærevansker

Lærevansker inkluderer hovedsakelig lesevansker, skrivevansker og språkbarrierer. Personer med lærevansker har generelt normal hukommelse, men relativt svake evner i språk, lesing, skriving og regning. Denne situasjonen vil føre til en nedgang i læringsevnen, noe som vil påvirke livet og den daglige læringen.

Selv om nevroutviklingsforstyrrelser kan påvirke et individs fysiske og mentale helse, bør vi fokusere på en positiv sinnstilstand. For de som er rammet av nevroutviklingsforstyrrelser, men fortsatt har en sterk vilje og motivasjon, vil de ha ekstraordinære prestasjoner og minner, og deres strålende prestasjoner vil bli smidd med deres talent og mot. Derfor bør vi ta hensyn til deres mentale tilstand og oppmuntre dem til tappert å møte utfordringene i livet og omfavne fremtidens skjønnhet. Det kan sees at vi trenger å forbedre hukommelsen vår. Cistanche kan forbedre hukommelsen betydelig fordi kjøttpasta er et tradisjonelt kinesisk medisinsk materiale med mange unike effekter, en av dem er å forbedre hukommelsen. Effekten av kjøttdeig kommer fra en rekke aktive ingredienser den inneholder, inkludert karboksylsyre, polysakkarider, flavonoider, etc. Disse ingrediensene kan fremme hjernens helse gjennom ulike kanaler.

Klikk på Know for å forbedre korttidshukommelsen

Objektiv:

Vi tar sikte på å vurdere om individer med NDD kan testes for paret assosiasjonslæring og langtidshukommelsessvikt, som vist i tidligere dyremodeller.

Metoder:

Vi utviklet en bildebasert sammenkoblet assosiasjonsoppgave, som kan utføres på forskjellige tidspunkter ved hjelp av ekstern nettbasert testing, og evaluerte dens gjennomførbarhet hos barn med typisk utvikling (TD), så vel som NDD. Vi inkluderte 2 oppgaver: objektgjenkjenning som en enklere oppgave og paret assosiasjon. Læring ble testet rett etter trening og også dagen etter for langtidshukommelse.

Resultater:

Vi fant ut at barn i alderen 5-14 år med TD (n=128) og med NDD av forskjellige typer (n=57) kunne fullføre testing med Memory Game. Barn med NDD viste mangler i både gjenkjennelse og sammenkoblede assosiasjonsoppgaver på den første læringsdagen, hos både 5-9-åringer (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.

Konklusjoner:

Vi viste at nettbasert læringstesting ved bruk av enkel bildeassosiasjon er mulig for barn med TD, så vel som med NDD. Vi viste hvordan nettbasert testing lar oss trene barn til å lære sammenhengen mellom bilder, som vist i umiddelbare testresultater og de fullført 1 dag etter. Dette er viktig ettersom mange modeller for læringssvikt i NDD retter seg mot både kort- og langtidshukommelse for terapeutisk intervensjon. Vi viste også at til tross for potensielle forvirrende faktorer, som selvrapportert diagnoseskjevhet, tekniske problemer og variert deltakelse, viser Memory Game betydelige forskjeller mellom typisk utviklende barn og de med NDD. Fremtidige eksperimenter vil utnytte potensialet til nettbasert testing for større kohorter og kryssvalidering med andre kliniske eller prekliniske kognitive oppgaver.

SØKEORD

Hukommelse; nevroutviklingsforstyrrelse; autismespekterforstyrrelse; intellektuell funksjonshemming; utviklingsforskinkelse; hippocampus; Anerkjennelse; paret assosiasjonslæring; ekstern testing; autisme; lidelse; genetikk; utviklingsmessige; utviklingsforstyrrelse; spill; fjernkontroll; testing; diagnose; diagnose.

Introduksjon

Nevroutviklingsforstyrrelser er vanlige

Å lære ny informasjon ved å danne assosiasjoner er kjernen i utvikling og daglig funksjon. Likevel er vår forståelse av hvordan slike assosiasjoner kan variere mellom typisk utviklende individer og de med nevroutviklingsforstyrrelser (NDD) utilstrekkelig i noen viktige aspekter. NDD inkluderer en gruppe diagnoser, der utviklingen av typiske hjernefunksjoner, som oppmerksomhet, kognisjon eller sosial funksjon, endres [1]. Eksempler på vanlige NDDer inkluderer oppmerksomhetssvikt/hyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD), autismespekterforstyrrelse (ASD) og intellektuell funksjonshemming [2]. Bare i USA hadde omtrent 1 av 6 (17 %) barn mellom 3 og 17 år en NDD, som rapportert av foreldrene [3]. Dette gjenspeiler frekvensen identifisert i befolkningsstudier over hele verden [4-10]. Ikke bare individer med NDD, men også deres familier vil oppleve betydelige økonomiske og psykologiske byrder [11-13], noe som krever mer innsats for å utvikle målrettede intervensjoner, ettersom de fleste NDD-er vil ha livslange effekter [14].

Gjeldende avvik i minnetypen testet mellom prekliniske og kliniske NDD-modeller

I løpet av det siste tiåret har det vært en enorm økning i studier som identifiserer gener assosiert med hver nevroutviklingstilstand og utviklingen av flere dyremodeller for å studere lidelsene [15-17]. Likevel er det en forskjell mellom den kognitive testingen som brukes på mennesker og de kognitive målene som brukes i dyremodeller, noe som kan hemme oversettelsen av kandidatbehandlinger [18,19].

Siden mange av genene oppdaget i NDD tilhører signalveier som allerede ble undersøkt i dyremodeller for læring og hukommelse [20,21], stemmer mange veletablerte "minneanalyser" som tidligere ble brukt i NDD-dyremodeller ikke nødvendigvis med NDD kliniske testing. Dyreforsøk har fokusert på å studere ikke-assosiativt (sensibilisering og tilvenning) versus assosiativt minne (fryktkondisjonering, romlig navigasjon og luktkondisjonering) [22,23], og korttidshukommelse (STM; trening og gjenkalling innen minutter) versus langtidsminne. terminminne (LTM; 24 timer) [24]. Mutanter for NDD-genortologer og farmakologiske kandidatintervensjoner har blitt karakterisert for deres effekter på denne atferden [25-27]. Verktøyene for å oppdage hukommelsesproblemer hos NDD-individer i kliniske omgivelser forblir imidlertid utilstrekkelige eller er sterkt avhengige av selvrapporter [28,29].

Mens noe av det banebrytende arbeidet med hukommelse og tilbakekalling hos typiske individer, som en av Ebinhaus, undersøkte STM og LTM [30], har det meste av den kliniske minnetestingen vært fokusert på STM-typer, som arbeidsminne [31]. Flertallet av individer med NDD, inkludert de med vanlige genetisk definerte tilstander som Fragilt X-syndrom [32-35], Downs syndrom [36,37], Williams syndrom [38], samt klinisk definerte lidelser, som f.eks. spesifikke språkvansker [39,40], ADHD [41-43], ASD [44] og intellektuell funksjonshemming [45-48], har vist seg å ha STM-defekter. LTM er imidlertid ikke rapportert, bortsett fra i 1 studie utført på 1990-tallet, som viste LTM-defekter i Downs syndrom [49]. Vi antar at dette delvis skyldes tekniske og økonomiske begrensninger som begrenser muligheten for å utvikle ny og svært nøyaktig minnetesting, og gjentatt testing i laboratoriemiljøer. Dette antyder at nettbasert eller ekstern testing kan være løsningen.

På samme måte har begrensninger i dagens testdesign begrenset konsekvent bruk av minnetesting i NDD. Den parede assosiasjonen brukes ofte klinisk med bruk av bilde og navn eller ord-ord assosiasjon [50]. Denne typen tester er avhengig av hippocampus funksjon [51-54]. Vanligvis vil en person lære en assosiasjon mellom en persons bilde og navnet deres. Ved testing vil de bli presentert med bildet og 3 navn (1 riktig og 2 andre navn på forskjellige individer sett på treningsøkten). De med NDD kan ha utfordringer med å lese og har derfor ikke vært eksponert for paret assosiasjonstesting i stor grad [55,56]. Likevel har bildebaserte assosiasjonsoppgaver blitt brukt for barn med dysleksi [22,57] og NDD [58] for å omgå problemer med språkforsinkelse [59,60].

Et potensielt problem ved fjerntesting vil være å utlede graden av oppmerksomhet til deltakerne. Kontrolloppgaver [61], som gjenkjennelse av et par, en mindre vanskelig, hippocampus-uavhengig oppgave, har blitt brukt for å teste evnen til et individ til å delta og deres oppmerksomhet til en oppgave [54,62,63]. I denne situasjonen blir det lettere å gjenkalle assosiasjonen ved å bruke flankebilder, som aldri har vært sett før.

Fremveksten av nettbasert og fjerntesting som en metode for kognitiv vurdering i NDD

Berøringsskjermbasert testing har dukket opp som et nøyaktig og engasjerende verktøy for å teste barn og individer med NDD. Underoppgaver til NIH Toolbox for Assessment of Neurological and Behavioral Function, som episodisk hukommelse [64] og arbeidsminne [65], har nylig blitt brukt i en klinisk studie for Fragilt X-syndrom [66]. Disse oppgavene vurderer imidlertid ikke assosiative eller LTM-ferdigheter. I tillegg må NIH-verktøykassen for tiden administreres lokalt på nettbrett, med veiledning fra trente forskere i et laboratorium. En annen test som brukes for personer med NDD er Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery, som evaluerer arbeidsminne, episodisk hukommelse, oppmerksomhet og beslutningstaking [67]. Denne testen er lisensiert og har blitt administrert til personer med ADHD ved bruk av forskeres tabletter [68,69]. Selv om de er godt konstruert, tillater ikke disse testene for øyeblikket testing av assosiativt minne på forskjellige tidspunkter. De er også begrenset til in situ-testing i laboratoriet eller på forskeres enheter, noe som gjør det dyrt og utilgjengelig for et stort antall deltakere. Testing i tradisjonelle laboratoriemiljøer kan også være utfordrende for barn, spesielt de med NDD, med tanke på den høye forekomsten av angst [70-76].

Derfor tar vi sikte på å utvikle en ekstern nettbasert og tilgjengelig kognitiv test, som bedre kan speile typen hukommelse (assosiativ) og de forskjellige tidspunktene (STM og LTM) som brukes i prekliniske modeller, i håp om at dette vil gjøre preklinisk terapier lettere oversatt til kliniske studier. Her vurderte vi gjennomførbarheten av slik testing administrert nettbasert hos individer med typisk utvikling (TD) og NDD.

Metoder

Etikkgodkjenning

Prosjektet ble godkjent av etikkkomiteen ved University of Alberta (Pro00033138).

Informert samtykke

Informert samtykke til å delta i studien ble søkt fra deltakerens forelder eller verge (Multimedia vedlegg 1). Deretter ble deltakerne, eller foreldre og omsorgspersoner, bedt om å gi informasjon om deltakerens alder, nevrologiske og medisinske tilstander, kjønn og aktuelle medisiner (Figur 1).

Deltager

Totalt deltok 128 individer uten kjente nevrologiske tilstander og 57 individer med NDD, inkludert utviklingsforsinkelse, ASD og intellektuell funksjonshemming i studien. Kvalifiserte deltakeres omsorgspersoner rapporterte selv om diagnosene deres eller fraværet av dem. Tabell 1 inkluderer demografisk informasjon for deltakerne. Deltakerne ble kontaktet av skolestyret via Healthy Infants and Children Clinical Research Program (HICCUP) eller familiestøttegrupper. Tilgangen var gratis for deltakerne. Deltakerne fikk URL-en til Memory Game.

Minnespillgrensesnittet

All deltakelse i Memory Game ble gjort nettbasert ved bruk av et nettbrett med berøringsskjerm (f.eks. iPad). Prosedyren har fem hovedkomponenter: (1) samtykke, (2) registrering, (3) opplæringsvideo, (4) opplæringsfase og (5) testfase.

Etter å ha fullført samtykket og registreringen, mottok deltakerne en kode via e-post, som lar dem gå videre til opplærings- og testkomponentene. Disse skjer over 2 dager. På dag 1 deltar deltakerne i 3 faser av spillet: en opplæringsfase, en øvingsfase og en testfase. Fasene måtte fullføres for å gå gjennom testen. Opplæringsfasen besto av verbale og visuelle forklaringer på å fullføre testen ved å matche parene riktig. Dette er i form av en instruksjonsvideo for å forklare hvordan spillet fungerer. En tegneseriefrosk demonstrerer med eksempler, mens en voiceover forklarer hva du skal gjøre (Figur 2). Videoen etterfølges av øvingsfasen, der deltakerne først får vist 6 sett med par, etterfulgt av 6 spørsmål. I denne delen fikk de tilbakemelding på om svaret deres var riktig eller feil. Til slutt gikk deltakerne gjennom testfasen hvor de ble vist 20 sett med par etterfulgt av 20 spørsmål, denne gangen uten tilbakemelding på svarene deres. På dag 2 ble deltakerne ledet til testfasen (som på dag 1) og fikk ikke tilbakemelding på svarene sine.

Oppgavebeskrivelse

Minnespillet inkluderer spørsmål som tester både sammenkoblet assosiasjons- og gjenkjenningsminne, avhengig av distraktorbildene som er tilstede (Figur 3). I et gjenkjennelsesspørsmål er de 2 distraktorbildene ikke en del av noen par sett på trening og har ikke blitt sett tidligere. I et paret assosiasjonsspørsmål vil 1 av distraktorene være det matchende bildet for en forespørsel som ikke vises for øyeblikket, og vil derfor ha blitt sett tidligere. Bildene som er brukt er valgt ut basert på deres form og utseende fra Bank of Standardized Stimuli (BOSS)-databasen laget av Dr Mathieu Brodeur.

Oppgaveutvikling

Vi utviklet opprinnelig Memory Game for testing ved hjelp av E-Prime (psykologiprogramvareverktøy) og administrerte det til barn med NDD i vår utviklingsnevrologiske klinikk, ved å bruke en bærbar PC med berøringsskjerm under veiledning av trente studenter i nevrovitenskap. Dette gjorde at vi kunne optimalisere instruksjonsvideoen og valg av bilder, og avgrense oppgaven. For eksempel fant vi ut at å ha en voiceover under instruksjonsvideoen gjorde det lettere for deltakerne og omsorgspersonene å følge med. Valget av bildene som ble brukt for den sammenkoblede assosiasjons- og gjenkjenningstestingen, som ble standardisert i BOSS-databasen, ble gjennomgått for generell forståelse og kvalitetssikring med omsorgspersoner og for formatering (orientering, farger og former) med 2 psykologer fra teamet vårt ( SAW og JP). På samme måte endret vi posisjonen til det "riktige svaret" fra venstre, midten og høyre for å forhindre en "falsk suksess" hvis for eksempel en person alltid valgte en gitt posisjon. Vi søkte også tilbakemeldinger fra omsorgspersoner tilstede i rommet under testingen om flyten som ble brukt og utfordringer i forståelighet. I tillegg til generelle kommentarer sørget vi for at deltakerne forsto instruksjonsvideoen og trenings- og testfasene til Memory Game. Når den var etablert i E-Prime-programvaren, et mye brukt program for stimuluspresentasjon [77], ble den endelige versjonen av oppgaven diskutert med programmererne (Jeffrey Van Alstine, Arthur Schuiltz, Department of Education fra University of Alberta) og utviklet for web -basert testing på nettbrett. Memory Game gjennomgikk flere revisjoner for å optimalisere responsen. Mens diagnose og alder var inkludert i alle versjoner, ble kjønn bare lagt til i den andre versjonen.

Kodingsmetode

Minnespillet består av 3 deler: grensesnittet i front-end, forskergrensesnittet og applikasjonsprogrammeringsgrensesnittet (API), som begge kommuniserer. Front-end spillgrensesnittet er statisk HTML som kjører en tilpasset nettapplikasjon bygget med jQuery 1.11 (OpenJS Foundation) og avhengig av YouTube iFrame API. Forskergrensesnittet er en liten tilpasset PHP 7-applikasjon uten avhengigheter. Selve APIen er konstruert på PHP Slim-rammeverket v3.4, bruker PHPMailer v5.3 til å sende bekreftelses- eller påminnelsese-poster gjennom en lokal SMTP-server for universiteter, og lagrer i sin tur dataene i en MySQL (Oracle Corporation)-database med eventuell identifiserende informasjon (e-postadresser) kryptert slik at den kun kan dekodes og leses av forskere med riktig nøkkel. Memory Game er nettbasert og kan nås i [78].

Dataanalyse

Fra spillkomponenten ble prosentandelen korrekte svar registrert, samt tiden det tok å svare på hvert spørsmål som reaksjonstid (RT).

Ytelsen til deltakere med NDD ble sammenlignet med den tilsvarende aldersgruppen av TD-deltakere. Gruppene ble delt inn i 2 aldersgrupper: 5-9 år og 10-14 år. Den prosentvise riktige poengsummen er gitt som en prosentandel av spørsmålene som er besvart riktig. Forestillingen på dag 1 og dag 2 ble plottet. En linje som forbinder de 2 ble tegnet og skråningen ble brukt til å estimere minneforfall. RT er gjennomsnittstiden deltakerne brukte på å svare på spørsmålene og er gitt i ms. Uparede t-tester med antatt Gauss-fordeling (ved bruk av parametrisk test), ingen antakelse om konsistente SD-er (Welch t-testen), og ingen korreksjon for flere sammenligninger ble utført (P-verdi *<.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).

Outlier-analyse

For RT ble eventuelle uteliggere for en deltaker oppdaget ved hjelp av en modifisert Z-score [79], tilpasset for små datasett, og deretter fjernet. Dette ble gjort på en deltaker-for-deltaker basis, med enhver absolutt verdi større enn 3,5 merket som en uteligger.

Resultater

Paret assosiasjons- og anerkjennelsesprestasjoner på dag 1

Vi rekrutterte personer med TD og personer med ulike typer NDD. Disse ble selvrapportert av brukernes foreldre og inkluderte utviklingsforsinkelse, utviklingshemming og ASD (tabell 2).

Vi startet med å vurdere læringsprestasjoner (dag 1) for personer med NDD sammenlignet med personer med TD. Vi evaluerte både ytelse og RT for hver type paradigme (sammenkoblet assosiasjon og anerkjennelse) i funksjonen til aldersgruppen (5-9 år og 10-14 år).

Den typiske øktlengden varierte fra 3 til 6 minutter. Ikke alle deltakerne fullførte testen på dag 1 etter å ha startet den. For dag 1 startet 69 TD- og 32 NDD-individer, men fullførte ikke øvelsesdelen, mens 32 TD- og 14 NDD-individer fullførte øvelsen, men ikke testdelen. For dag 2, blant deltakere som fullførte dag 1, startet 5 TD og 12, men fullførte ikke testingen.

NDD-ytelsen var betydelig lavere for gjenkjenningsminne i begge aldersgruppene (alder 5-9 år, 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.

For paret assosiasjonsminne fant vi betydelige mangler hos 5-9 år gamle barn (P=.01, d=0.53) og 10-14 år gamle (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.

Vi fant også at anerkjennelsesscore var høyere enn den sammenkoblede assosiasjonen. Denne forskjellen ble observert for begge gruppene; den var imidlertid bare signifikant for TD-gruppene (alder 5-9 år, 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).

Minneforfall fra dag 1 til dag 2

Vi fant at for gjenkjennelsesoppgaven viste 5-9 år gamle individer med NDD en raskere nedgang i ytelse på dag 2 (24-timesfall) sammenlignet med individer med TD, som vist ved forskjellen i helning (Y=5.637 i TD vs. Y=9.333 i NDD) (Figur 5A). Likevel ble dette ikke observert hos individer i alderen 10-14 år (Figur 5B). Påfallende nok ble den motsatte trenden observert for den parede assosiasjonen. Personer med NDD viste lignende forfall i 5-9-årsgruppen (Figur 5C), men hadde høyere forfall i 10-14 år (Figur 5D). Ingen forskjeller ble observert i noen av reaksjonstidssammenlikningene (Multimedia vedlegg 2). Det var lignende avgang i deltakelsen fra dag 1 til dag 2 i alle aldre for både TD- og NDD-gruppene (41 av 97 deltakere [42 %] for personer med TD mot 14 av 30 [47 %] for de med NDD i 5-9 år gammel gruppe, og 14 av 31 deltakere [45 %] i TD mot 12 av 27 (44 %) hos individer med NDD i 10-14-årsgruppen).

Ytelsesfordeling Homogenitet mellom grupper

Vi sammenlignet individer fra TD og NDD ved å plotte deres ytelse og RT i både paret assosiasjon og anerkjennelse for å demonstrere homogenitet. Flere personer med NDD hadde blandede diagnoser; derfor kunne vi ikke plotte dem ved diagnose individuelt. Vi fant ut at de med NDD så ut til å ha en annen gruppefordeling i ytelse, spesielt i den yngre aldersgruppen (5-9 år), med en bimodal fordeling for gjenkjennelse og paret assosiasjon (figur 6). På den annen side hadde RT en mer enhetlig fordeling (Multimediavedlegg 3).

Gjennomførbarhet av ekstern nettbasert kognitiv testing

Vårt arbeid viser at ekstern nettbasert minnetesting er mulig for barn med TD (n=128 individer) og NDD (n=57 individer), så tidlig som 5 år gamle. Bruk av bildematching tillot faktisk testing av barn med NDD. Resultatene samsvarer også med en tidligere rapport om en progressiv økning i ytelse for gjenkjenningsoppgaver hos barn med TD [80]. Oppgaven vår tillot oss også å måle sammenkoblet assosiasjonsminne og finne signifikante forskjeller mellom deltakere med TD versus NDD.

Den fant også at barn med TD eller NDD var i stand til å utføre LTM (dag 2) testing i samme proporsjon, og støttet ytterligere gjennomførbarheten av Memory Game som et verktøy for å undersøke både STM og LTM. I tillegg ble det funnet en signifikant redusert ytelse hos individer med NDD sammenlignet med TD.

Fordeler med nettbasert testing

Vi tror at nettbretttilnærmingen gjør kognitiv testing mer engasjerende for barn. Vi observerte under vår første pilottesting (gjort personlig) at de fleste barn likte spillet. I tillegg kunne vi ved å bruke bilder bidra til å teste personer med begrenset leseferdighet og språkutvikling, som ikke kunne utføre tradisjonelle ordsamsvarsoppgaver. Oppgaven kan også utvides til personer som bruker andre språk; Dette vil imidlertid kreve oppdatering av instruksjonsvideoen. Med tanke på utbredelsen av angst hos individer med NDD [67,81], foreslår vi at fjerntesting med Memory Game, som er komplett i individets kjente miljø, kan bedre fange opp det fulle potensialet til individer med NDD.

Nettbasert testing på deltakernes enheter er viktig ettersom fjerntesting i økende grad har blitt vurdert av forskere for å løse problemer med deltakerkompensasjon for reiser, geografiske problemer ved sjeldne lidelser og rekruttering av et stort antall deltakere.

Mens dette arbeidet fokuserer på klinisk diagnose (NDD), vil det å ha tilgang til et større antall deltakere være nøkkelen i fremtidig arbeid med fokus på spesifikke gener eller syndromer. I tillegg kan den nærmere nærheten av de kognitive målene testet av Memory Game (LTM og paret assosiasjon) lette oversettelsen av funn fra dyremodeller.

Nåværende begrensninger

En av avveiningene med ekstern nettbasert testing er å fastslå oppførselen til deltakeren, slik man ville gjort med personlig testing. For eksempel kan et individ bli distrahert og prestere suboptimalt. Deltakeren og omsorgspersonen forstår kanskje heller ikke instruksjonsvideoen, og kan dermed ikke fullføre oppgaven optimalt. Mens vi hadde som mål å utvikle instruksjonsvideoen med tilbakemeldinger fra omsorgspersoner under den tidlige pilottestingen i klinikken, er det mulig at noen brukere kanskje ikke har forstått den godt. Det er også utfordrende å vurdere hvor mye og hvilken type veiledning som ble gitt av omsorgspersoner. En annen viktig teknisk forbedring å vurdere vil være flyten av testen slik at neste trinn er avhengig av og bestemmes av prestasjonen til deltakeren i praksisforsøket. For øyeblikket, selv om deltakeren får tilbakemelding, kan de fortsatt gå videre til testfasen uavhengig av tidligere prestasjoner. Det kan være viktig å demonstrere veiledningen på nytt for deltakeren eller å trene dem videre før de kan gå videre til testfasen.

Noen aspekter ved NDD, som repeterende atferd eller motorisk forsinkelse, kan også påvirke ytelsen og dermed ikke gjenspeile minnekapasiteten nøyaktig. I tillegg kan synshemming også påvirke deltakernes evne til å gjenkjenne bildene og bør inkluderes i den fremtidige versjonen som et element som vil bli rapportert av omsorgspersoner. Nettbasert testing er også avhengig av selvrapportert diagnose fra omsorgspersoner, som kan være feil. Derfor vil fremtidig testing inkludere en korrelasjon med personlig psykometrisk testing. Mens testing i større kohorter kan tillate å begrense andelen slike uteliggere, kan mindre kohorter bli mer påvirket av slike typer begrensninger. Vi foreslo også en uteliggeranalyse for å identifisere personer som kan ha opplevd tekniske problemer eller stoppet testen på grunn av manglende oppmerksomhet eller etterlevelse, for ikke å påvirke resultatene. Fremtidig forskning vil være nødvendig for å utvikle justeringer for tekniske aspekter, som internetthastighet, enhetstyper og nettlesere, som også kan påvirke resultatene. Til slutt kunne man også ta opp individet mens man utfører oppgaven. Dette har blitt implementert bredt, for eksempel under COVID-19 for nettbasert testadministrasjon på universiteter, men dette byr på mange personvernproblemer og ble derfor ikke brukt i Memory Game.

I tillegg, til tross for at Memory Game tillater omfattende testing ved å fjerne potensielle fysiske eller geografiske barrierer, er det fortsatt utfordrende å oppnå mangfold av alder, kjønn, kjønn og diagnose. Dessuten, til tross for at det potensielt er enklere ved å være bildebaserte i stedet for tekstbaserte sammenkoblede assosiasjonsoppgaver, erkjenner vi at mange individer med NDD kanskje fortsatt ikke er i stand til å utføre testingen. For å være til utstrakt bruk, må opplæringsvideoen oversettes, så vel som noen av knappene, men bildene som brukes vil være lett gjenbrukbare.

Denne studien målte også ytelse på tvers av forskjellige aldersgrupper, men gir ikke longitudinelle data om minneytelse i funksjon av tidligere ytelse. Derfor vil langsgående oppfølging være viktig. Vi anerkjenner også viktigheten av å inkludere individer med forskjellig NDD-etiologi eller en større utvalgsstørrelse av individer, med en gitt spesifikk NDD-diagnose for ytterligere å vurdere mangfold i fremtiden og korrelere Memory Game-funnene med andre kognitive tester som for oppmerksomhet, arbeidsminne , intelligenskvotient, eller enklere form for plastisitet (sensibilisering og tilvenning).

Fremtidig forskning vil være nødvendig for å korrelere Memory Game-ytelsen med spesifikke diagnoser og identifisere om genene som er involvert mer spesifikt i LTM i dyremodeller vil påvirke LTM mer enn STM. I tillegg er gjentatt trening viktig for LTM i typisk utviklende individer, for eksempel når man lærer et språk [82,83]. Det vil være interessant å vurdere om personer med NDD vil utføre tilsvarende på slike oppgaver; Imidlertid inkluderte vi ikke disse paradigmene på dette tidspunktet basert på tilbakemeldinger fra familier i vår innledende utviklingsfase, og nevnte viktigheten av å holde oppgaven kort.

Anerkjennelser

Vi vil gjerne takke Dr. Achim og Beaulieu for deres hjelp med BOSS-databasen med bilder. Vi vil også takke Drs Tim Tully og Mary Pyc for å gi konstruktive tilbakemeldinger for utformingen av Memory Game.

Interessekonflikter

Ingen erklært.

Multimedievedlegg 1

Nettbasert samtykke. Deltakerne (eller omsorgspersoner) ser først landingssiden med Memory Game-logoen og blir deretter sendt til et samtykkeskjema (godkjent av University of Alberta). Deltakeren (eller omsorgspersonen) kan da bestemme om han vil gi samtykke eller ikke.

Multimedievedlegg 2

Sammenlignende reaksjonstid rett etter trening (dag 1) sammenlignet med prestasjon dagen etter (dag 2). (A) Reaksjonstid (RT) for individer med typisk utvikling (TD) og nevroutviklingsforstyrrelser (NDD) i gjenkjenningsoppgaven (R) etter aldersgruppe. (B) RT i R-oppgaven hos personer med TD og NDD etter aldersgruppe. (C) RT for den parede assosiasjonsoppgaven (PA) hos personer med TD og NDD etter aldersgruppe. (D) RT for PA-oppgaven hos personer med TD og NDD etter aldersgruppe. TD alder 5-9 år, dag 1: n=97; TD alder 5-9 år, dag 2: n=56; TD alder 10-14 år, dag 1: n=31; TD alder 10-14 år, dag 2: n=17; NDD alder 5-9 år, dag 1: n=30; NDD alder 5-9 år, dag 2: n=16; NDD er 10-14 år, dag 1: n=27; NDD alderen 10-14 år, dag 2: n=19.

Multimedievedlegg 3

Fordeling av reaksjonstid på dag 1 og dag 2 for personer med typisk utvikling (TD) og nevroutviklingsforstyrrelser (NDD). (A) Reaksjonstid (RT) for gjenkjennelse (R) av individer med TD fra 5-9-årsgruppen. (B) RT for anerkjennelse av individer med NDD fra 5-9-årsgruppen. (C) RT for R for individer med typisk utvikling av 10-14-årsgruppen. (D) RT for R for personer med NDD i 10-14-årsgruppen. (E) RT for paret assosiasjon (PA) for individer med TD fra 5-9-årsgruppen. (F) RT for PA for personer med NDD fra 5-9-årsgruppen. G) RT for PA for personer med TD fra 10-14-årsgruppen. H) RT for PA for personer med NDD fra 10-14-årsgruppen. TD alder 5-9 år, dag 1: n=97; TD alder 5-9 år, dag 2: n=56; TD alder 10-14 år, dag 1: n=31; TD alder 10-14 år, dag 2: n=17; NDD alderen 5-9 år, dag 1: n=30; NDD alder 5-9 år, dag 2: n=16; NDD alder 10-14 år, dag 1: n=27; NDD er 10-14 år, dag 2: n=19.

Referanser

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

2. Jeste SS. Nevroutviklingsmessige atferdsmessige og kognitive forstyrrelser. 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, et al. Prevalens og trender for utviklingshemming blant barn i USA: 2009-2017. Pediatrics 2019;144(4):e20190811 [GRATIS Fulltekst] [doi: 10.1542/peds.2019-0811] [Medline: 31558576]

4. Arora NK, Nair MKC, Gulati S, Deshmukh V, Mohapatra A, Mishra D, et al. Nevroutviklingsforstyrrelser hos barn i alderen 2-9 år: befolkningsbaserte byrdeanslag i fem regioner i India. PLoS Med 2018;15(7):e1002615 [GRATIS Fulltekst] [doi: 10.1371/journal.pmed.1002615] [Medline: 30040859]

5. Emerson E. Deprivasjon, etnisitet og utbredelsen av intellektuelle og utviklingshemminger. J Epidemiol Community Health 2012;66(3):218-224. [doi: 10.1136/jech.2010.111773] [Medline: 20889590]

6. Taylor E. Utvikling av 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, et al. Nevroutviklingshemning til og med 11 år hos barn født før 26 ukers svangerskap. Pediatrics 2009;124(2):e249-e257. [doi: 10.1542/peds.2008-3743] [Medline: 19651566]

8. Zauche LH, Darcy Mahoney AE, Higgins MK. Prediktorer for samtidige nevroutviklingshemminger hos barn med autismespekterforstyrrelser. 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. Nevroutviklingsforstyrrelser: prevalens og komorbiditet hos barn henvist til psykiske helsetjenester. 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. Epidemiologi av nevroutviklingsforstyrrelser hos 2 år gamle georgiske barn. Pilotstudie - en populasjonsbasert prospektiv studie i et tilfeldig valgt utvalg. 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. Livskvalitet hos ungdom og voksne med autismespekterforstyrrelse: resultater fra en landsdekkende dansk undersøkelse som bruker egenrapporter og foreldrenes proxy-rapporter. Res Dev Disabil 2018;83:247-259 [GRATIS Fulltekst] [doi: 10.1016/j.ridd.2018.09.004] [Medline: 30312897]

12. Alves NS, Gavina VP, Cortellazzi KL, Antunes LAA, Silveira FM, Assaf AV. Analyse av kliniske, demografiske, sosioøkonomiske og psykososiale determinanter for livskvaliteten til personer med intellektuell funksjonshemming: en tverrsnittsstudie. Spec Care Dentist 2016;36(6):307-314. [doi: 10.1111/scd.12196] [Medline: 27545115] 13. Bastiaansen D, Koot HM, Ferdinand RF, Verhulst FC. Livskvalitet hos barn med psykiatriske lidelser: selv-, foreldre- og klinikerrapport. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry 2004;43(2):221-230. [doi: 10.1097/00004583-200402000-00019] [Medline: 14726730]

14. Kripke C. Voksne med utviklingshemming: en helhetlig tilnærming til medisinsk behandling. Am Fam Physician 2018;97(10):649-656 [GRATIS Fulltekst] [Medline: 29763271]

15. Tello JA, Williams HE, Eppler RM, Steinhilb ML, Khanna M. Dyremodeller for nevrodegenerativ sykdom: nyere fremskritt innen flue fremhever innovative tilnærminger til legemiddeloppdagelse. Front Mol Neurosci 2022;15:883358 [GRATIS Fulltekst] [doi: 10.3389/nmol.2022.883358] [Medline: 35514431]

For more information:1950477648nn@gmail.com