Langetermijngeheugentesten bij kinderen met typische ontwikkelings- en neurologische ontwikkelingsstoornissen: haalbaarheidsstudie op afstand via internet

Abstract

Achtergrond:

Neurologische ontwikkelingsstoornissen (NDD) zorgen ervoor dat individuen moeite hebben met het leren van feiten, procedures of sociale vaardigheden. NDD is gekoppeld aan verschillende genen, en er zijn verschillende diermodellen gebruikt om potentiële therapeutische kandidaten te identificeren op basis van specifieke leerparadigma's voor langetermijn- en associatief geheugen. Bij personen met NDD zijn dergelijke tests tot nu toe echter niet gebruikt, wat resulteert in een leemte in de vertaling van preklinische resultaten naar de klinische praktijk.

Een neurologische ontwikkelingsstoornis is een aandoening waarbij tijdens de foetus of de kindertijd een afwijking in het zenuwstelsel optreedt, resulterend in een reeks abnormale ontwikkelingen. Deze aandoening kan de fysieke en mentale gezondheid van de patiënt beïnvloeden. Er zijn veel soorten neurologische ontwikkelingsstoornissen, waaronder autisme, ADHD, een verstandelijke beperking en meer. Onder hen omvatten de neurologische ontwikkelingsstoornissen die verband houden met het geheugen voornamelijk de volgende typen:

1. Autisme

Autisme is een neurologische ontwikkelingsstoornis die voornamelijk de menselijke sociale vaardigheden, taalvaardigheid en emotioneel gedrag beïnvloedt. Mensen met autisme hebben een beter ontwikkeld geheugen, maar een slechter sociaal, verbaal en emotioneel geheugen. Deze aandoening zorgt ervoor dat mensen met autisme problemen hebben met interpersoonlijke communicatie, taalbegrip en emotionele expressie.

2. Autisme

Autisme is ook een neurologische ontwikkelingsstoornis. Het wordt vooral gekenmerkt door het feit dat je sinds je kindertijd geen vrienden meer hebt, onverschilligheid ten opzichte van de mensen om je heen en een ongelijkmatige ontwikkeling. Mensen met autisme hebben een relatief normaal geheugen, maar kunnen bepaalde problemen hebben met begrip, cognitie en taal.

3. Leerproblemen

Leerstoornissen omvatten voornamelijk leesproblemen, schrijfproblemen en taalbarrières. Mensen met leerproblemen hebben over het algemeen een normaal geheugen, maar relatief zwakke vaardigheden op het gebied van taal, lezen, schrijven en rekenen. Deze situatie zal leiden tot een afname van het leervermogen, wat het leven en het dagelijks leren zal beïnvloeden.

Hoewel neurologische ontwikkelingsstoornissen de fysieke en mentale gezondheid van een individu kunnen beïnvloeden, moeten we ons concentreren op een positieve gemoedstoestand. Degenen die getroffen zijn door neurologische ontwikkelingsstoornissen, maar nog steeds een sterke wil en motivatie hebben, zullen buitengewone prestaties en herinneringen hebben, en hun briljante prestaties zullen worden gesmeed met hun talent en moed. Daarom moeten we aandacht besteden aan hun mentale toestand en hen aanmoedigen om moedig de uitdagingen in het leven aan te gaan en de schoonheid van de toekomst te omarmen. Het is duidelijk dat we ons geheugen moeten verbeteren. Cistanche kan het geheugen aanzienlijk verbeteren omdat vleespasta een traditioneel Chinees medicinaal materiaal is met veel unieke effecten, waaronder het verbeteren van het geheugen. De werkzaamheid van gehakt komt voort uit een verscheidenheid aan actieve ingrediënten die het bevat, waaronder carbonzuur, polysachariden, flavonoïden, enz. Deze ingrediënten kunnen via verschillende kanalen de gezondheid van de hersenen bevorderen.

Klik op Know om het kortetermijngeheugen te verbeteren

Objectief:

We willen beoordelen of individuen met NDD kunnen worden getest op gepaard leren van associaties en langetermijngeheugentekorten, zoals blijkt uit eerdere diermodellen.

Methoden:

We hebben een op afbeeldingen gebaseerde gepaarde associatietaak ontwikkeld, die op verschillende tijdstippen kan worden uitgevoerd met behulp van webgebaseerde tests op afstand, en hebben de haalbaarheid ervan geëvalueerd bij kinderen met een normale ontwikkeling (TD), evenals NDD. We hebben twee taken opgenomen: objectherkenning als een eenvoudiger taak en gepaarde associatie. Het leren werd direct na de training getest en ook de volgende dag op het langetermijngeheugen.

Resultaten:

We ontdekten dat kinderen van 5-14 jaar met TD (n=128) en met NDD van verschillende typen (n=57) de tests konden voltooien met behulp van het geheugenspel. Kinderen met NDD vertoonden op de eerste leerdag tekorten in zowel herkennings- als gepaarde associatietaken, bij zowel 5-9-jarige (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.

Conclusies:

We hebben aangetoond dat webgebaseerd leren testen met behulp van eenvoudige beeldassociatie haalbaar is voor zowel kinderen met TD als NDD. We hebben laten zien hoe we via webgebaseerde tests kinderen kunnen trainen om de associatie tussen afbeeldingen te leren, zoals blijkt uit de onmiddellijke testresultaten en de resultaten die een dag later zijn voltooid. Dit is belangrijk omdat veel modellen voor leerachterstanden bij NDD zich zowel op het korte- als langetermijngeheugen richten voor therapeutische interventies. We hebben ook aangetoond dat ondanks mogelijke verstorende factoren, zoals zelfgerapporteerde diagnosebias, technische problemen en gevarieerde deelname, het Memory Game significante verschillen laat zien tussen zich normaal ontwikkelende kinderen en kinderen met NDD. Toekomstige experimenten zullen het potentieel van webgebaseerd testen benutten voor grotere cohorten en kruisvalidatie met andere klinische of preklinische cognitieve taken.

SLEUTELWOORDEN

Geheugen; neurologische ontwikkelingsstoornis; autismespectrumstoornis; verstandelijk gehandicapt; ontwikkelingsachterstand; zeepaardje; herkenning; gekoppeld associatieleren; testen op afstand; autisme; wanorde; genetica; ontwikkelingsgericht; ontwikkelingsstoornis; spel; op afstand; testen; diagnose; diagnose.

Invoering

Neurologische ontwikkelingsstoornissen komen vaak voor

Het leren van nieuwe informatie door het vormen van associaties vormt de kern van de ontwikkeling en het dagelijks functioneren. Toch blijft ons begrip van hoe dergelijke associaties kunnen verschillen tussen normaal ontwikkelende individuen en mensen met neurologische ontwikkelingsstoornissen (NDD) op een aantal belangrijke aspecten onvoldoende. NDD omvat een groep diagnoses waarbij de ontwikkeling van typische hersenfuncties, zoals aandacht, cognitie of sociaal functioneren, wordt gewijzigd [1]. Voorbeelden van veel voorkomende NDD’s zijn ADHD (aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit), autismespectrumstoornis (ASS) en verstandelijke beperking [2]. Alleen al in de Verenigde Staten had ongeveer 1 op de 6 (17%) kinderen tussen de 3 en 17 jaar een NDD, zoals gerapporteerd door de ouders [3]. Dit komt overeen met het percentage dat is vastgesteld in bevolkingsonderzoeken wereldwijd [4-10]. Niet alleen individuen met NDD, maar ook hun families zullen aanzienlijke financiële en psychologische lasten ervaren [11-13], waardoor meer inspanningen nodig zijn bij het ontwikkelen van gerichte interventies, aangezien de meeste NDD's levenslange gevolgen zullen hebben [14].

Huidige discrepanties in het geteste geheugentype tussen preklinische en klinische NDD-modellen

In het afgelopen decennium is er een enorme toename geweest in onderzoeken die genen identificeren die geassocieerd zijn met elke neurologische ontwikkelingsstoornis en de ontwikkeling van meerdere diermodellen om de stoornissen te bestuderen [15-17]. Niettemin bestaat er een verschil tussen de cognitieve tests die bij mensen worden gebruikt en de cognitieve metingen die in diermodellen worden gebruikt, wat de vertaling van kandidaat-behandelingen kan belemmeren [18,19].

Omdat veel van de genen die bij NDD zijn ontdekt tot signaalroutes behoren die al zijn onderzocht in diermodellen van leren en geheugen [20,21], komen veel gevestigde ‘geheugentesten’ die eerder in NDD-diermodellen werden gebruikt niet noodzakelijkerwijs overeen met de klinische kenmerken van NDD. testen. Dierproeven hebben zich geconcentreerd op het bestuderen van niet-associatief (sensibilisatie en gewenning) versus associatief geheugen (angstconditionering, ruimtelijke navigatie en olfactorische conditionering) [22,23], en kortetermijngeheugen (STM; training en herinnering binnen enkele minuten) versus langetermijngeheugen (STM; training en herinnering binnen enkele minuten). termijngeheugen (LTM; 24 uur) [24]. Mutanten voor NDD-genorthologen en kandidaat-farmacologische interventies zijn gekarakteriseerd vanwege hun effecten op dat gedrag [25-27]. De hulpmiddelen om geheugenproblemen van NDD-individuen in klinische settings op te sporen, blijven echter ontoereikend of leunen sterk op zelfrapportage [28,29].

Terwijl een deel van het baanbrekende werk op het gebied van geheugen en herinnering bij typische individuen, zoals dat van Ebinhaus, STM en LTM onderzocht [30], concentreerde het grootste deel van de klinische geheugentests zich op STM-types, zoals werkgeheugen [31]. De meerderheid van de mensen met NDD, inclusief degenen met veel voorkomende genetisch gedefinieerde aandoeningen zoals het Fragile X-syndroom [32-35], het Down-syndroom [36,37], het Williams-syndroom [38], evenals klinisch gedefinieerde stoornissen, zoals specifieke taalstoornissen [39,40], ADHD [41-43], ASS [44] en verstandelijke beperkingen [45-48] blijken STM-defecten te hebben. Er is echter geen melding gemaakt van LTM, behalve in één onderzoek uit de jaren negentig, waarin LTM-defecten bij het syndroom van Down werden aangetoond [49]. Onze hypothese is dat dit gedeeltelijk te wijten is aan technische en financiële beperkingen die de haalbaarheid beperken van het ontwikkelen van nieuwe en zeer nauwkeurige geheugentests, en van herhaalde tests in een laboratoriumomgeving. Dit suggereert dat webgebaseerd testen of testen op afstand de oplossing zou kunnen zijn.

Op dezelfde manier hebben de beperkingen in het huidige testontwerp een beperkt consistent gebruik van geheugentests bij NDD tot gevolg. De gepaarde associatie wordt klinisch vaak toegepast met behulp van afbeelding en naam of woord-woordassociatie [50]. Dit type test is afhankelijk van het functioneren van de hippocampus [51-54]. Meestal leert een individu een verband tussen de foto van een persoon en zijn naam. Tijdens de test krijgen ze de foto en 3 namen te zien (1 correcte en 2 andere namen van verschillende personen die tijdens de trainingssessie zijn gezien). Degenen met NDD kunnen problemen hebben met lezen en zijn daarom niet uitgebreid blootgesteld aan gepaarde associatietesten [55,56]. Niettemin zijn op afbeeldingen gebaseerde associatietaken gebruikt voor kinderen met dyslexie [22,57] en NDD [58] om problemen met taalachterstand te omzeilen [59,60].

Een mogelijk probleem bij testen op afstand zou zijn om de mate van aandacht van de deelnemers af te leiden. Controletaken [61], zoals het herkennen van een paar, een minder moeilijke, hippocampaal-onafhankelijke taak, zijn gebruikt om het vermogen van een individu om deel te nemen en zijn aandacht voor een taak te testen [54,62,63]. In deze situatie maakt het gebruik van flankerafbeeldingen, die nog nooit eerder zijn gezien, het herinneren van de associatie gemakkelijker.

De opkomst van webgebaseerd testen en testen op afstand als methode voor cognitieve beoordeling bij NDD

Testen op basis van aanraakschermen is uitgegroeid tot een accuraat en aantrekkelijk hulpmiddel voor het testen van kinderen en personen met NDD. Subtaken van de NIH Toolbox for the Assessment of Neurological and Behavioral Function, zoals episodisch geheugen [64] en werkgeheugen [65], zijn onlangs gebruikt in een klinische proef voor het Fragile X-syndroom [66]. Deze taken beoordelen echter niet de associatieve of LTM-vaardigheden. Bovendien moet de NIH-toolbox momenteel lokaal op tablets worden beheerd, onder begeleiding van getrainde onderzoekers in een laboratorium. Een andere test die wordt gebruikt voor mensen met NDD is de Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery, die het werkgeheugen, het episodisch geheugen, de aandacht en de besluitvorming evalueert [67]. Deze test heeft een licentie en is afgenomen bij personen met ADHD met behulp van onderzoekerstabletten [68,69]. Hoewel ze goed zijn opgebouwd, maken deze tests momenteel niet het testen van het associatieve geheugen op verschillende tijdstippen mogelijk. Ze zijn ook beperkt tot testen ter plaatse in het laboratorium of op apparatuur van onderzoekers, waardoor het duur en ontoegankelijk wordt voor een groot aantal deelnemers. Testen in traditionele laboratoriumomgevingen kan ook een uitdaging zijn voor kinderen, vooral voor kinderen met NDD, gezien de hoge prevalentie van angst [70-76].

We streven er dus naar om een ​​op internet gebaseerde en toegankelijke cognitieve test op afstand te ontwikkelen, die het type geheugen (associatief) en de verschillende tijdstippen (STM en LTM) die in preklinische modellen worden gebruikt beter zou kunnen weerspiegelen, in de hoop dat dit preklinische therapieën gemakkelijker vertaald kunnen worden in klinische onderzoeken. Hier hebben we de haalbaarheid beoordeeld van dergelijke tests die via internet worden uitgevoerd bij personen met een typische ontwikkeling (TD) en NDD.

Methoden

Ethische goedkeuring

Het project werd goedgekeurd door de ethische commissie van de Universiteit van Alberta (Pro00033138).

Geïnformeerde toestemming

Er werd geïnformeerde toestemming voor deelname aan het onderzoek gevraagd aan de ouder of voogd van de deelnemer (Multimedia bijlage 1). Vervolgens werd aan de deelnemers, of ouders en verzorgers, gevraagd om informatie te verstrekken over de leeftijd van de deelnemer, de neurologische en medische aandoeningen, het geslacht en de huidige medicatie (Figuur 1).

Deelnemer

In totaal namen 128 personen zonder bekende neurologische aandoeningen en 57 personen met NDD, waaronder ontwikkelingsachterstand, ASS en verstandelijke beperking, deel aan het onderzoek. De zorgverleners van de in aanmerking komende deelnemers rapporteerden zelf hun diagnose of de afwezigheid daarvan. Tabel 1 bevat de demografische informatie voor de deelnemers. De deelnemers werden gecontacteerd door hun schoolbestuur via het Healthy Infants and Children Clinical Research Program (HICCUP) of gezinssteungroepen. De toegang was gratis voor deelnemers. De deelnemers ontvingen de URL voor het Memoryspel.

De geheugenspelinterface

Alle deelname aan het Memory Game gebeurde webgebaseerd met behulp van een tablet met touchscreen (bijvoorbeeld iPad). De procedure bestaat uit vijf hoofdcomponenten: (1) toestemming, (2) registratie, (3) instructievideo, (4) trainingsfase en (5) testfase.

Na voltooiing van de toestemming en registratie ontvingen de deelnemers een code via e-mail, waarmee ze door konden gaan naar de trainings- en testonderdelen. Deze vinden plaats gedurende 2 dagen. Op dag 1 nemen de deelnemers deel aan 3 fasen van het spel: een tutorialfase, een oefenfase en een testfase. Om de test te kunnen doorlopen, moesten de fasen worden doorlopen. De tutorialfase bestond uit verbale en visuele uitleg over het voltooien van de test door de paren op de juiste manier te matchen. Dit is in de vorm van een instructievideo waarin wordt uitgelegd hoe het spel werkt. Een cartoonkikker demonstreert met voorbeelden, terwijl een voice-over uitlegt wat u moet doen (Figuur 2). Na de video volgt de oefenfase, waarin de deelnemers eerst 6 sets paren te zien krijgen, gevolgd door 6 vragen. In dit onderdeel kregen ze feedback of hun antwoord juist of onjuist was. Ten slotte doorliepen de deelnemers de testfase, waarbij ze twintig sets paren te zien kregen, gevolgd door twintig vragen, dit keer zonder enige feedback op hun antwoorden. Op dag 2 werden de deelnemers doorverwezen naar de testfase (net als op dag 1) en kregen ze geen feedback op hun antwoorden.

Taakomschrijving

Het geheugenspel bevat vragen die zowel het gekoppelde associatie- als het herkenningsgeheugen testen, afhankelijk van de aanwezige afleiderfoto's (Figuur 3). Bij een herkenningsvraag maken de 2 afleiderfoto's geen deel uit van paren die tijdens de training zijn gezien en zijn ze niet eerder bekeken. Bij een gepaarde associatievraag zal 1 van de afleiders de overeenkomende foto zijn voor een prompt die momenteel niet wordt weergegeven en dus eerder is bekeken. De gebruikte afbeeldingen zijn geselecteerd op basis van hun vorm en uiterlijk uit de database Bank of Standardized Stimuli (BOSS), gecreëerd door Dr. Mathieu Brodeur.

Taakontwikkeling

We hebben het Memory Game in eerste instantie ontwikkeld om te testen met behulp van E-Prime (Psychology Software Tools) en hebben het aan kinderen met NDD gegeven in onze kliniek voor ontwikkelingsneurologie, met behulp van een laptop met aanraakscherm onder toezicht van getrainde studenten neurowetenschappen. Hierdoor konden we de instructievideo en de beeldkeuze optimaliseren en de opdracht verfijnen. We ontdekten bijvoorbeeld dat het hebben van een voice-over tijdens de instructievideo het voor de deelnemers en verzorgers gemakkelijker maakte om te volgen. De keuze van de afbeeldingen die werden gebruikt voor de gepaarde associatie- en herkenningstests, die waren gestandaardiseerd in de BOSS-database, werd beoordeeld op algemene begrijpelijkheid en kwaliteitsborging met zorgverleners en op opmaak (oriëntatie, kleur en vormen) met 2 psychologen van ons team ( SAW en JP). Op dezelfde manier veranderden we de positie van het ‘juiste antwoord’ van links, midden en rechts om een ​​‘vals succes’ te voorkomen als een individu bijvoorbeeld altijd een bepaalde positie koos. We hebben ook feedback gevraagd van zorgverleners die tijdens het testen in de kamer aanwezig waren over de gebruikte stroom en de uitdagingen op het gebied van begrijpelijkheid. Naast algemene opmerkingen hebben we ervoor gezorgd dat de deelnemers de instructievideo en de trainings- en testfasen van het Memory Game begrepen. Eenmaal geïnstalleerd in E-Prime-software, een veelgebruikt programma voor stimuluspresentatie [77], werd de definitieve versie van de taak besproken met de programmeurs (Jeffrey Van Alstine, Arthur Schuiltz, Department of Education van de Universiteit van Alberta) en ontwikkeld voor internet. -gebaseerd testen op tablets. Het Memory Game onderging verschillende herzieningen om het reactievermogen te optimaliseren. Hoewel diagnose en leeftijd in alle versies waren opgenomen, werd geslacht pas in de tweede versie toegevoegd.

Coderingsaanpak

Het Memory Game bestaat uit 3 delen: de front-end game-interface, de onderzoekersinterface en de application programming interface (API), die beide communiceren. De front-end game-interface is statische HTML waarop een aangepaste webapplicatie draait, gebouwd met jQuery 1.11 (OpenJS Foundation) en afhankelijk van de YouTube iFrame API. De onderzoeksinterface is een kleine aangepaste PHP 7-applicatie zonder afhankelijkheden. De API zelf is gebouwd op het PHP Slim-framework v3.4, gebruikt PHPMailer v5.3 om bevestigings- of herinnerings-e-mails te verzenden via een lokale SMTP-server van de universiteit, en slaat op zijn beurt de gegevens op in een MySQL-database (Oracle Corporation) met alle identificerende informatie (e-mailadressen) zodanig gecodeerd dat deze alleen door onderzoekers met de juiste sleutel kunnen worden gedecodeerd en gelezen. Het Memory Game is webgebaseerd en toegankelijk in [78].

Gegevensanalyse

Van het spelonderdeel werd het percentage correcte antwoorden geregistreerd, evenals de tijd die nodig was om elke vraag te beantwoorden als reactietijd (RT).

De prestaties van deelnemers met NDD werden vergeleken met de overeenkomstige leeftijdsgroep van TD-deelnemers. De groepen werden opgesplitst in twee leeftijdsgroepen: 5-9 jaar en 10-14 jaar. Het percentage correcte score wordt gegeven als een percentage van de correct beantwoorde vragen. De prestaties op dag 1 en dag 2 werden uitgezet. Er werd een lijn getrokken die deze twee met elkaar verbond en de helling werd gebruikt om het geheugenverval te schatten. RT is de gemiddelde tijd die deelnemers nodig hadden om de vragen te beantwoorden en wordt gegeven in ms. Er werden ongepaarde t-tests met een veronderstelde Gaussiaanse verdeling (met behulp van een parametrische test), geen aanname over consistente SD's (de Welch t-test) en geen correctie voor meerdere vergelijkingen uitgevoerd (P-waarde *<.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).

Uitbijteranalyse

Voor RT werden eventuele uitschieters voor een deelnemer gedetecteerd met behulp van een aangepaste Z-score [79], aangepast voor kleine datasets, en vervolgens verwijderd. Dit gebeurde per deelnemer, waarbij elke absolute waarde groter dan 3,5 als een uitbijter werd aangemerkt.

Resultaten

Gekoppelde associatie- en erkenningsprestaties op dag 1

We rekruteerden individuen met TD en individuen met verschillende soorten NDD. Deze werden door de ouders van de gebruikers zelf gerapporteerd en omvatten ontwikkelingsachterstand, verstandelijke beperking en ASS (Tabel 2).

We zijn begonnen met het beoordelen van de leerprestaties (dag 1) van personen met NDD in vergelijking met personen met TD. We hebben zowel de prestaties als de RT geëvalueerd voor elk type paradigma (gepaarde associatie en herkenning) in functie van de leeftijdsgroep (5-9 jaar oud en 10-14 jaar oud).

De typische sessieduur varieerde van 3 tot 6 minuten. Niet alle deelnemers voltooiden de test op dag 1 na aanvang ervan. Op dag 1 begonnen 69 TD- en 32 NDD-individuen aan het oefengedeelte, maar voltooiden dit niet, terwijl 32 TD- en 14 NDD-individuen de oefening afmaakten, maar niet het testgedeelte. Voor dag 2 begonnen 5 TD en 12 NDD van de deelnemers die dag 1 voltooiden, maar maakten de test niet af.

De NDD-prestaties waren significant lager voor het herkenningsgeheugen in beide leeftijdsgroepen (leeftijd 5-9 jaar, 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.

Voor het geheugen van gepaarde associaties vonden we significante tekorten bij kinderen van 5-9 jaar oud (P=.01, d=0.53) en 10-14 jaar oud (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.

We ontdekten ook dat de herkenningsscores hoger waren dan bij de gepaarde associatie. Dit verschil werd voor beide groepen waargenomen; het was echter alleen significant voor de TD-groepen (leeftijd 5-9 jaar, 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).

Geheugenverval van dag 1 tot dag 2

We ontdekten dat voor de herkenningstaak 5-9 jaar oude individuen met NDD een snellere achteruitgang in prestaties vertoonden op dag 2 (24-uurverval) vergeleken met individuen met TD, zoals blijkt uit het verschil in helling (Y=5.637 in TD versus Y=9.333 in NDD) (Figuur 5A). Niettemin werd dit niet waargenomen bij personen van 10-14 jaar (Figuur 5B). Opvallend genoeg werd bij de gepaarde associatie de tegenovergestelde trend waargenomen. Individuen met NDD vertoonden een vergelijkbaar verval in de groep van 5-9 jaar oud (Figuur 5C), maar hadden een hoger verval in de groep van 10-14 jaar oud (Figuur 5D). Er werden geen verschillen waargenomen in de vergelijkingen van de reactietijden (Multimedia bijlage 2). Er was een vergelijkbaar verloop in deelname van dag 1 tot dag 2 op alle leeftijden voor zowel TD- als NDD-groepen (41 van de 97 deelnemers [42%] voor individuen met TD versus 14 van de 30 [47%] voor degenen met NDD in de groep). groep van 5-9 jaar oud, en 14 van de 31 deelnemers [45%] in TD versus 12 van de 27 (44%) van personen met NDD in de groep van 10-14 jaar oud).

Prestatieverdeling Homogeniteit tussen groepen

We vergeleken individuen van TD en NDD door hun prestaties en RT in zowel gepaarde associatie als herkenning in kaart te brengen om homogeniteit aan te tonen. Verschillende personen met NDD hadden gemengde diagnoses; daarom konden we ze niet individueel in kaart brengen door middel van een diagnose. We ontdekten dat mensen met NDD een andere groepsverdeling in prestaties leken te hebben, vooral in de jongere leeftijdsgroep (5-9 jaar oud), met een bimodale verdeling voor herkenning en gepaarde associatie (Figuur 6). Aan de andere kant had RT een meer uniforme distributie (Multimedia bijlage 3).

Haalbaarheid van webgebaseerd cognitief testen op afstand

Uit ons werk blijkt dat webgebaseerde geheugentests op afstand haalbaar zijn voor kinderen met TD (n=128 individuen) en NDD (n=57 individuen), al vanaf de leeftijd van 5 jaar. Het gebruik van beeldmatching maakte het testen van kinderen met NDD mogelijk. De resultaten komen ook overeen met een eerder rapport over een progressieve toename van de prestaties voor herkenningstaken bij kinderen met TD [80]. Onze taak stelde ons ook in staat het gepaarde associatiegeheugen te meten en significante verschillen te vinden tussen deelnemers met TD versus NDD.

Het bleek ook dat kinderen met TD of NDD in dezelfde verhouding LTM-testen (dag 2) konden uitvoeren, wat de haalbaarheid van het Memory Game als hulpmiddel om zowel STM als LTM te onderzoeken verder ondersteunde. Bovendien werd een significant verminderde prestatie gevonden bij personen met NDD vergeleken met TD.

Voordelen van webgebaseerd testen

Wij zijn van mening dat de tabletaanpak cognitief testen aantrekkelijker maakt voor kinderen. Tijdens onze eerste pilottests (persoonlijk uitgevoerd) hebben we vastgesteld dat de meeste kinderen het spel leuk vonden. Bovendien zouden we door het gebruik van afbeeldingen kunnen helpen bij het testen van personen met een beperkte geletterdheid en taalontwikkeling, die niet in staat zijn traditionele woorden te matchen. De taak zou ook kunnen worden uitgebreid tot personen die andere talen gebruiken; Hiervoor is echter een update van de instructievideo vereist. Gezien de prevalentie van angst bij mensen met NDD [67,81], stellen wij voor dat testen op afstand met het Memory Game, omdat het in de vertrouwde omgeving van het individu wordt uitgevoerd, het volledige potentieel van mensen met NDD beter zou kunnen benutten.

Webgebaseerd testen op de apparaten van deelnemers is belangrijk omdat testen op afstand door onderzoekers steeds vaker wordt overwogen om problemen op te lossen met de reisvergoeding van deelnemers, geografische problemen bij zeldzame aandoeningen en het werven van grote aantallen deelnemers.

Hoewel dit werk zich richt op klinische diagnose (NDD), zal toegang tot een groter aantal deelnemers van cruciaal belang zijn bij toekomstig werk gericht op specifieke genen of syndromen. Bovendien zou de nauwere nabijheid van de door het Memory Game geteste cognitieve metingen (LTM en gepaarde associatie) de vertaling van bevindingen uit diermodellen kunnen vergemakkelijken.

Huidige beperkingen

Een van de nadelen van webgebaseerd testen op afstand is het vaststellen van het gedrag van de deelnemer, net zoals bij persoonlijk testen. Een individu kan bijvoorbeeld afgeleid zijn en niet optimaal presteren. Het kan ook zijn dat de deelnemer en verzorger de instructievideo niet begrijpen, en daardoor de taak mogelijk niet optimaal kunnen uitvoeren. Hoewel we ernaar streefden de instructievideo te ontwikkelen met de feedback van zorgverleners tijdens de eerste pilottests in de kliniek, is het mogelijk dat sommige gebruikers deze niet goed hebben begrepen. Het is ook een uitdaging om te beoordelen hoeveel en welk soort begeleiding door zorgverleners werd gegeven. Een andere belangrijke technische verbetering waarmee rekening moet worden gehouden, is het verloop van de test, zodat de volgende stap afhankelijk is van en wordt bepaald door de prestaties van de deelnemer aan de oefenproef. Op dit moment kan de deelnemer, ook al krijgt hij feedback, nog steeds doorgaan naar de testfase, ongeacht zijn eerdere prestaties. Het kan belangrijk zijn om de tutorial opnieuw aan de deelnemer te demonstreren of hem verder te trainen voordat hij naar de testfase kan gaan.

Sommige aspecten van NDD, zoals repetitief gedrag of motorische vertraging, kunnen ook van invloed zijn op de prestaties en dus de geheugencapaciteit niet nauwkeurig weergeven. Bovendien zou een visuele beperking ook van invloed kunnen zijn op het vermogen van deelnemers om de afbeeldingen te herkennen en dit zou in de toekomstige versie moeten worden opgenomen als een item dat door zorgverleners zou worden gerapporteerd. Webgebaseerde tests zijn ook afhankelijk van zelfgerapporteerde diagnoses door zorgverleners, wat mogelijk onjuist is. Daarom zullen toekomstige tests een correlatie met persoonlijke psychometrische tests omvatten. Hoewel testen in grotere cohorten het mogelijk kan maken het aandeel van dergelijke uitschieters te beperken, kunnen kleinere cohorten meer worden beïnvloed door dergelijke soorten beperkingen. We hebben ook een uitbijteranalyse voorgesteld om personen te identificeren die mogelijk technische problemen hebben ondervonden of de test hebben stopgezet vanwege gebrek aan aandacht of naleving, om de resultaten niet te vertekenen. Toekomstig onderzoek zal nodig zijn om aanpassingen te ontwikkelen voor technische aspecten, zoals internetsnelheid, apparaattypes en browsers, die ook van invloed kunnen zijn op de resultaten. Ten slotte zou men het individu ook kunnen vastleggen terwijl hij de taak uitvoert. Dit is bijvoorbeeld tijdens COVID-19 op grote schaal geïmplementeerd voor webgebaseerde testafname op universiteiten, maar dit brengt veel privacyproblemen met zich mee en werd daarom niet gebruikt in het Memory Game.

Ondanks dat het Memory Game uitgebreid testen mogelijk maakt door potentiële fysieke of geografische barrières weg te nemen, blijft het bovendien een uitdaging om diversiteit in leeftijd, geslacht, geslacht en diagnose te bereiken. Bovendien erkennen we dat veel mensen met NDD mogelijk nog steeds niet in staat zijn om de tests uit te voeren, ondanks dat ze potentieel gemakkelijker zijn omdat ze op afbeeldingen gebaseerde in plaats van op tekst gebaseerde gekoppelde associatietaken zijn. Om uitgebreid bruikbaar te zijn, moet de instructievideo worden vertaald, evenals enkele knoppen, maar de gebruikte afbeeldingen zullen gemakkelijk herbruikbaar zijn.

Deze studie heeft ook de prestaties van verschillende leeftijdsgroepen gemeten, maar levert geen longitudinale gegevens op over de geheugenprestaties in functie van eerdere prestaties. Daarom zal longitudinale follow-up belangrijk zijn. We erkennen ook het belang van het betrekken van individuen met diverse NDD-etiologie of een grotere steekproefomvang van individuen, met een bepaalde specifieke NDD-diagnose, om de diversiteit in de toekomst verder te beoordelen en de bevindingen van het Memory Game te correleren met andere cognitieve tests zoals voor aandacht, werkgeheugen , intelligentiequotiënt, of eenvoudigere vorm van plasticiteit (sensibilisatie en gewenning).

Toekomstig onderzoek zal nodig zijn om de prestaties van Memory Game te correleren met specifieke diagnoses en om vast te stellen of de genen die meer specifiek betrokken zijn bij LTM in diermodellen LTM meer zouden beïnvloeden dan STM. Bovendien is herhaalde training belangrijk voor LTM bij normaal ontwikkelende individuen, bijvoorbeeld bij het leren van een taal [82,83]. Het zal interessant zijn om te evalueren of personen met NDD op vergelijkbare wijze zouden presteren bij dergelijke taken; We hebben deze paradigma's op dit moment echter niet opgenomen op basis van de feedback van gezinnen in onze eerste ontwikkelingsfase, waarin werd vermeld hoe belangrijk het is om de taak kort te houden.

Dankbetuigingen

Wij willen Dr. Achim en Beaulieu bedanken voor hun hulp bij de BOSS-fotodatabase. We willen ook drs. Tim Tully en Mary Pyc bedanken voor het geven van constructieve feedback voor het ontwerp van het Memory Game.

Belangenconflicten

Geen verklaard.

Multimediabijlage 1

Online toestemming. De deelnemers (of verzorgers) zien eerst de landingspagina met het Memory Game-logo en worden vervolgens doorgestuurd naar een toestemmingsformulier (goedgekeurd door de Universiteit van Alberta). De deelnemer (of verzorger) kan vervolgens beslissen of hij wel of geen toestemming geeft.

Multimediabijlage 2

Vergelijkende reactietijd direct na de training (dag 1) vergeleken met prestaties de dag erna (dag 2). (A) Reactietijd (RT) van personen met typische ontwikkeling (TD) en neurologische ontwikkelingsstoornissen (NDD) in de herkenningstaak (R) per leeftijdsgroep. (B) RT in de R-taak bij personen met TD en NDD per leeftijdsgroep. (C) RT voor de gepaarde associatietaak (PA) bij personen met TD en NDD per leeftijdsgroep. (D) RT voor de PA-taak bij personen met TD en NDD per leeftijdsgroep. TD leeftijden 5-9 jaar, dag 1: n=97; TD leeftijden 5-9 jaar, dag 2: n=56; TD leeftijden 10-14 jaar, dag 1: n=31; TD leeftijden 10-14 jaar, dag 2: n=17; NDD leeftijden 5-9 jaar, dag 1: n=30; NDD leeftijden 5-9 jaar, dag 2: n=16; NDD leeftijden 10-14 jaar, dag 1: n=27; NDD leeftijd 10-14 jaar, dag 2: n=19.

Multimediabijlage 3

Verdeling van de reactietijd op dag 1 en dag 2 voor personen met typische ontwikkeling (TD) en neurologische ontwikkelingsstoornissen (NDD). (A) Reactietijd (RT) voor herkenning (R) van individuen met TD van de groep van 5-9 jaar oud. (B) RT voor erkenning van personen met NDD van de groep van 5-9 jaar oud. (C) RT voor R voor individuen met een typische ontwikkeling van de groep van 10-14 jaar oud. (D) RT voor R voor individuen met NDD van de groep van 10-14 jaar oud. (E) RT voor gepaarde vereniging (PA) voor individuen met TD van de groep van 5-9 jaar oud. (F) RT voor PA voor individuen met NDD van de groep van 5-9 jaar oud. G) RT voor PA voor individuen met TD van de groep van 10-14 jaar oud. H) RT voor PA voor individuen met NDD van de groep van 10-14 jaar oud. TD leeftijden 5-9 jaar, dag 1: n=97; TD leeftijden 5-9 jaar, dag 2: n=56; TD leeftijden 10-14 jaar, dag 1: n=31; TD leeftijden 10-14 jaar, dag 2: n=17; NDD leeftijden 5-9 jaar, dag 1: n=30; NDD leeftijden 5-9 jaar, dag 2: n=16; NDD leeftijden 10-14 jaar, dag 1: n=27; NDD leeftijden 10-14 jaar, dag 2: n=19.

Referenties

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

2. Jeste-SS. Neurologische gedrags- en cognitieve stoornissen. Continuüm (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. Prevalentie en trends van ontwikkelingsstoornissen bij kinderen in de Verenigde Staten: 2009-2017. Kindergeneeskunde 2019;144(4):e20190811 [GRATIS Volledige tekst] [doi: 10.1542/peds.2019-0811] [Medline: 31558576]

4. Arora NK, Nair MKC, Gulati S, Deshmukh V, Mohapatra A, Mishra D, et al. Neurologische ontwikkelingsstoornissen bij kinderen van 2-9 jaar: op de bevolking gebaseerde schattingen van de lasten in vijf regio's in India. PLoS Med 2018;15(7):e1002615 [GRATIS volledige tekst] [doi: 10.1371/journal.pmed.1002615] [Medline: 30040859]

5. Emerson E. Achterstand, etniciteit en de prevalentie van intellectuele en ontwikkelingsstoornissen. J Epidemiol Community Health 2012;66(3):218-224. [doi: 10.1136/jech.2010.111773] [Medline: 20889590]

6. Taylor E. ADHD ontwikkelen. J Kinderpsychologische psychiatrie 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. Neurologische ontwikkelingsstoornissen tot en met 11 jaar bij kinderen geboren vóór 26 weken zwangerschap. Kindergeneeskunde 2009;124(2):e249-e257. [doi: 10.1542/peds.2008-3743] [Medline: 19651566]

8. Zauche LH, Darcy Mahoney AE, Higgins MK. Voorspellers van gelijktijdig voorkomende neurologische ontwikkelingsstoornissen bij kinderen met autismespectrumstoornissen. 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. Neurologische ontwikkelingsstoornissen: prevalentie en comorbiditeit bij kinderen verwezen naar diensten voor geestelijke gezondheidszorg. Nord J Psychiatrie 2018;72(4):285-291. [doi: 10.1080/08039488.2018.1444087] [Medline: 29488416]

10. Tatishvili N, Gabunia M, Laliani N, Tatishvili S. Epidemiologie van neurologische ontwikkelingsstoornissen bij 2-jarige Georgische kinderen. Pilotstudie - een populatiegebaseerd prospectief onderzoek in een willekeurig gekozen steekproef. Eur J Pediatr 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. Kwaliteit van leven bij adolescenten en volwassenen met een autismespectrumstoornis: resultaten van een landelijk Deens onderzoek met behulp van zelfrapportages en proxy-rapporten van ouders. Res Dev Disabil 2018;83:247-259 [GRATIS volledige tekst] [doi: 10.1016/j.ridd.2018.09.004] [Medline: 30312897]

12. Alves NS, Gavina VP, Cortellazzi KL, Antunes LAA, Silveira FM, Assaf AV. Analyse van klinische, demografische, sociaal-economische en psychosociale determinanten van de kwaliteit van leven van personen met een verstandelijke beperking: een cross-sectioneel onderzoek. Spec Care-tandarts 2016;36(6):307-314. [doi: 10.1111/scd.12196] [Medline: 27545115] 13. Bastiaansen D, Koot HM, Ferdinand RF, Verhulst FC. Kwaliteit van leven bij kinderen met psychiatrische stoornissen: zelf-, ouder- en clinicusrapport. J Am Acad Kinder-Adolesc Psychiatrie 2004;43(2):221-230. [doi: 10.1097/00004583-200402000-00019] [Medline: 14726730]

14. Kripke C. Volwassenen met ontwikkelingsstoornissen: een alomvattende benadering van medische zorg. Ben Fam Arts 2018;97(10):649-656 [GRATIS volledige tekst] [Medline: 29763271]

15. Tello JA, Williams HE, Eppler RM, Steinhilb ML, Khanna M. Diermodellen van neurodegeneratieve ziekten: recente ontwikkelingen op het gebied van vliegen benadrukken innovatieve benaderingen van de ontdekking van geneesmiddelen. Front Mol Neurosci 2022;15:883358 [GRATIS Volledige tekst] [doi: 10.3389/nmol.2022.883358] [Medline: 35514431]

For more information:1950477648nn@gmail.com