전형적인 발달 장애와 신경 발달 장애가 있는 어린이의 장기 기억력 테스트: 원격 웹 기반 이미지 작업 타당성 연구
Aug 22, 2023
추상적인
배경:
신경발달 장애(NDD)는 개인이 사실, 절차 또는 사회적 기술을 배우는 데 어려움을 겪게 합니다. NDD는 여러 유전자와 연결되어 있으며 장기 및 연관 기억에 대한 특정 학습 패러다임을 기반으로 잠재적인 치료 후보를 식별하기 위해 여러 동물 모델이 사용되었습니다. 그러나 NDD가 있는 개인의 경우, 그러한 테스트는 지금까지 사용되지 않았으며, 이로 인해 전임상 결과를 임상 실습으로 전환하는 데 격차가 발생했습니다.
신경발달장애는 태아기나 유아기 동안 신경계에 일부 이상이 발생하여 일련의 비정상적인 발달을 초래하는 질환입니다. 이 상태는 환자의 신체적, 정신적 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. 자폐증, ADHD, 지적 장애 등 다양한 유형의 신경발달 장애가 있습니다. 그 중 기억과 관련된 신경발달장애에는 주로 다음과 같은 유형이 포함됩니다.
1. 자폐증
자폐증은 주로 인간의 사회적 기술, 언어 기술 및 정서적 행동에 영향을 미치는 신경 발달 장애입니다. 자폐증이 있는 사람은 기억력이 더 발달하지만 사회적, 언어적, 감정적 기억은 더 나쁩니다. 이 질환으로 인해 자폐증이 있는 사람들은 대인 의사소통, 언어 이해 및 감정 표현에 어려움을 겪게 됩니다.
2. 자폐증
자폐증은 신경발달 장애이기도 합니다. 주로 어릴 때부터 친구가 없고, 주변 사람들에 대한 무관심, 고르지 못한 발달이 특징입니다. 자폐증이 있는 사람은 상대적으로 정상적인 기억력을 가지고 있지만 이해력, 인지, 언어에 있어서 특정 어려움을 겪을 수 있습니다.
3. 학습 장애
학습장애에는 주로 읽기장애, 쓰기장애, 언어장벽 등이 있습니다. 학습 장애가 있는 사람들은 일반적으로 정상적인 기억력을 가지고 있지만 언어, 읽기, 쓰기, 계산 능력은 상대적으로 약합니다. 이러한 상황은 학습 능력의 저하로 이어져 생활과 일상 학습에 영향을 미치게 됩니다.
신경발달 장애가 개인의 신체적, 정신적 건강에 영향을 미칠 수 있지만, 우리는 긍정적인 마음 상태에 초점을 맞춰야 합니다. 신경발달장애를 앓고 있지만 여전히 강한 의지와 의욕을 갖고 있는 이들에게는 남다른 성취와 추억이 있을 것이며, 그들의 눈부신 성취는 그들의 재능과 용기로 만들어질 것입니다. 그러므로 우리는 그들의 정신 상태에 주의를 기울이고 그들이 삶의 도전에 용감하게 맞서고 미래의 아름다움을 포용하도록 격려해야 합니다. 기억력을 향상시켜야 함을 알 수 있습니다. 시스탄체는 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 왜냐하면 고기 페이스트는 많은 독특한 효과를 지닌 중국의 전통 약재이기 때문입니다. 그 중 하나는 기억력을 향상시키는 것입니다. 다진 고기의 효능은 카르복실산, 다당류, 플라보노이드 등 포함된 다양한 활성 성분에서 비롯됩니다. 이러한 성분은 다양한 경로를 통해 뇌 건강을 증진할 수 있습니다.
목적:
우리는 이전 동물 모델에서 볼 수 있듯이 NDD를 가진 개인이 쌍연관 학습 및 장기 기억력 결핍에 대해 테스트될 수 있는지 평가하는 것을 목표로 합니다.
행동 양식:
우리는 원격 웹 기반 테스트를 사용하여 다양한 시점에서 수행할 수 있는 이미지 기반 쌍 연관 작업을 개발하고 NDD뿐만 아니라 전형적인 발달(TD) 아동의 타당성을 평가했습니다. 우리는 2가지 작업을 포함시켰습니다: 더 간단한 작업인 객체 인식과 쌍을 이루는 연관입니다. 학습은 훈련 직후와 다음날 장기 기억에 대해 테스트되었습니다.
결과:
우리는 TD(n=128) 및 다양한 유형의 NDD(n=57)가 있는 5-14세 어린이가 메모리 게임을 사용하여 테스트를 완료할 수 있음을 발견했습니다. NDD 아동은 5-9세(P) 학습 첫날에 인식 및 쌍연관 과제 모두에서 결함을 보였습니다.<.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.
결론:
우리는 간단한 그림 연관을 사용한 웹 기반 학습 테스트가 NDD뿐만 아니라 TD 아동에게도 가능하다는 것을 보여주었습니다. 우리는 즉각적인 테스트 결과와 1일 후에 완료된 테스트 결과에 표시된 것처럼 웹 기반 테스트를 통해 아이들이 그림 간의 연관성을 배우도록 교육할 수 있는 방법을 보여주었습니다. NDD의 학습 결함에 대한 많은 모델이 치료 개입을 위한 단기 및 장기 기억을 모두 대상으로 하기 때문에 이는 중요합니다. 우리는 또한 자가 보고된 진단 편향, 기술적 문제, 다양한 참여와 같은 잠재적인 교란 요인에도 불구하고 메모리 게임이 일반적으로 발달하는 어린이와 NDD가 있는 어린이 사이에 상당한 차이를 보여준다는 것을 입증했습니다. 향후 실험에서는 더 큰 집단을 위한 웹 기반 테스트의 잠재력을 활용하고 다른 임상 또는 전임상 인지 작업과의 교차 검증을 수행할 것입니다.
키워드
메모리; 신경발달 장애; 자폐 스펙트럼 장애; 지적 장애; 발달 지연; 해마; 인식; 쌍연관 학습; 원격 테스트; 자폐성; 무질서; 유전학; 발달; 발달 장애; 게임; 원격; 테스트; 진단; 진단.
소개
신경발달 장애는 흔합니다
협회를 형성하여 새로운 정보를 배우는 것은 발달과 일상 기능의 핵심입니다. 그러나 일반적으로 발달하는 개인과 신경 발달 장애(NDD)가 있는 개인 사이에서 그러한 연관성이 어떻게 다를 수 있는지에 대한 우리의 이해는 몇 가지 중요한 측면에서 여전히 불충분합니다. NDD에는 주의력, 인지 또는 사회적 기능과 같은 일반적인 뇌 기능의 발달이 변경되는 진단 그룹이 포함됩니다[1]. 일반적인 NDD의 예로는 주의력 결핍/과잉 행동 장애(ADHD), 자폐 스펙트럼 장애(ASD) 및 지적 장애가 있습니다[2]. 부모가 보고한 바와 같이 미국에서만 3세에서 17세 사이의 어린이 6명 중 약 1명(17%)이 NDD를 경험했습니다[3]. 이는 전 세계 인구 조사에서 확인된 비율을 반영합니다 [4-10]. NDD가 있는 개인뿐만 아니라 그 가족도 상당한 재정적, 심리적 부담을 경험하게 되며[11-13], 대부분의 NDD는 평생 영향을 미치므로 표적 개입을 개발하는 데 더 많은 노력이 필요합니다[14].
전임상 및 임상 NDD 모델 간에 테스트된 기억 유형의 현재 불일치
지난 10년 동안 각 신경발달 질환과 관련된 유전자를 식별하는 연구가 엄청나게 증가했으며, 장애를 연구하기 위한 여러 동물 모델이 개발되었습니다[15-17]. 그럼에도 불구하고 인간에게 사용되는 인지 테스트와 동물 모델에서 사용되는 인지 측정 사이에는 차이가 있어 후보 치료법의 번역을 방해할 수 있습니다[18,19].
NDD에서 발견된 많은 유전자는 학습 및 기억의 동물 모델에서 이미 조사된 신호 전달 경로에 속하므로[20,21], 이전에 NDD 동물 모델에서 사용되었던 잘 확립된 많은 "기억 분석"이 반드시 NDD 임상과 일치하지는 않습니다. 테스트. 동물 실험은 비연관성(민감화 및 습관화) 대 연관 기억(공포 조절, 공간 탐색 및 후각 조절)[22,23], 단기 기억(STM; 몇 분 이내의 훈련 및 회상) 대 장기 기억을 연구하는 데 초점을 맞춰 왔습니다. 용어 기억(LTM; 24시간) [24]. NDD 유전자 이종상동체에 대한 돌연변이와 후보 약리학적 개입은 그러한 행동에 미치는 영향에 대해 특성화되었습니다[25-27]. 그러나 임상 환경에서 NDD 개인의 기억 문제를 감지하는 도구는 여전히 부적절하거나 자체 보고에 크게 의존합니다[28,29].
Ebinhaus의 연구와 같이 일반 개인의 기억 및 회상에 대한 일부 선구적인 연구에서는 STM 및 LTM을 조사했지만[30], 대부분의 임상 기억 테스트는 작업 기억과 같은 STM 유형에 중점을 두었습니다[31]. 취약한 X 증후군[32-35], 다운 증후군[36,37], 윌리엄스 증후군[38]과 같이 일반적으로 유전적으로 정의된 질환과 다음과 같은 임상적으로 정의된 장애를 가진 사람들을 포함하여 NDD를 앓고 있는 개인의 대다수 특정 언어 장애[39,40], ADHD[41-43], ASD[44] 및 지적 장애[45-48]에는 STM 결함이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 그러나 LTM은 다운증후군에서 LTM 결함을 보여주는 1990년대에 수행된 한 연구를 제외하고는 보고된 적이 없습니다[49]. 우리는 이것이 부분적으로 새롭고 매우 정확한 메모리 테스트 개발의 타당성을 제한하는 기술 및 재정적 제한과 실험실 환경에서 반복 테스트 때문이라고 가정합니다. 이는 웹 기반 또는 원격 테스트가 솔루션이 될 수 있음을 시사합니다.
마찬가지로, 현재 테스트 설계의 한계로 인해 NDD에서 메모리 테스트를 일관되게 사용하는 것이 제한되었습니다. 쌍연관은 종종 그림과 이름 또는 단어-단어 연합을 사용하여 임상적으로 사용됩니다[50]. 이 유형의 테스트는 해마 기능 [51-54]에 의존합니다. 일반적으로 개인은 개인의 사진과 이름 사이의 연관성을 배우게 됩니다. 테스트 시간에는 사진과 3개의 이름(교육 세션에서 본 다른 개인의 정확한 이름 1개와 다른 2개의 이름)이 제공됩니다. NDD를 가진 사람들은 읽기에 어려움을 겪을 수 있으므로 쌍 연관 테스트에 광범위하게 노출되지 않았습니다 [55,56]. 그럼에도 불구하고 난독증[22,57] 및 NDD[58]가 있는 어린이를 대상으로 그림 기반 연관 작업을 사용하여 언어 지연 문제를 우회했습니다[59,60].
원격 테스트에서 잠재적인 문제는 참가자의 관심 정도를 추론하는 것입니다. 덜 어려운 해마 독립적인 작업인 쌍 인식과 같은 제어 작업[61]은 개인의 참여 능력과 작업에 대한 주의력을 테스트하는 데 사용되었습니다[54,62,63]. 이러한 상황에서는 이전에 볼 수 없었던 측면 이미지를 사용하면 연관성을 더 쉽게 기억할 수 있습니다.
NDD의 인지 평가 방법으로 웹 기반 및 원격 테스트의 출현
터치 스크린 기반 테스트는 NDD가 있는 어린이와 개인을 테스트하기 위한 정확하고 매력적인 도구로 등장했습니다. 일화 기억[64] 및 작업 기억[65]과 같은 신경 및 행동 기능 평가를 위한 NIH 도구 상자의 하위 작업이 최근 취약 X 증후군에 대한 임상 시험에서 사용되었습니다[66]. 그러나 이러한 작업은 연관 또는 LTM 기술을 평가하지 않습니다. 또한 NIH 툴박스는 현재 실험실에서 숙련된 연구원의 지도를 받아 태블릿에서 로컬로 관리되어야 합니다. NDD 환자에게 사용되는 또 다른 테스트는 작업 기억, 일화 기억, 주의력 및 의사 결정을 평가하는 Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery입니다[67]. 이 테스트는 허가를 받았으며 연구원의 태블릿을 사용하여 ADHD 환자에게 투여되었습니다[68,69]. 잘 구성되어 있지만 현재 이 테스트는 다양한 시점에서 연관 메모리 테스트를 허용하지 않습니다. 또한 실험실이나 연구원의 장치에서의 현장 테스트로 제한되어 비용이 많이 들고 많은 참가자가 접근할 수 없습니다. 불안의 유병률이 높다는 점을 고려하면 전통적인 실험실 환경에서의 테스트는 어린이, 특히 NDD가 있는 어린이에게는 어려울 수 있습니다[70-76].
따라서 우리는 전임상 모델에 사용되는 기억 유형(연상)과 다양한 시점(STM 및 LTM)을 더 잘 반영할 수 있는 원격 웹 기반의 접근 가능한 인지 테스트를 개발하는 것을 목표로 합니다. 치료법이 임상 시험으로 더 쉽게 전환됩니다. 여기에서는 일반적인 발달(TD) 및 NDD가 있는 개인을 대상으로 웹 기반으로 관리되는 테스트의 타당성을 평가했습니다.
행동 양식
윤리 승인
이 프로젝트는 앨버타 대학교 윤리위원회(Pro00033138)의 승인을 받았습니다.
동의
참가자의 부모 또는 보호자로부터 연구 참여에 대한 사전 동의를 구했습니다(멀티미디어 부록 1). 다음으로 참가자 또는 부모와 보호자에게 참가자의 나이, 신경학적 및 의학적 상태, 성별, 현재 약물에 대한 정보를 제공하도록 요청했습니다(그림 1).
참가자
전체적으로, 알려진 신경학적 질환이 없는 128명의 개인과 발달 지연, ASD 및 지적 장애를 포함한 NDD가 있는 57명의 개인이 연구에 참여했습니다. 적격 참가자의 간병인은 자신의 진단 또는 진단 부재를 스스로 보고했습니다. 표 1에는 참가자의 인구통계 정보가 포함되어 있습니다. 참가자들은 건강한 영유아 및 아동 임상 연구 프로그램(HICCUP) 또는 가족 지원 그룹을 통해 교육청으로부터 연락을 받았습니다. 참여자에게는 무료로 이용이 가능했습니다. 참가자들은 메모리 게임의 URL을 받았습니다.
메모리 게임 인터페이스
메모리 게임의 모든 참여는 터치스크린 태블릿 장치(예: iPad)를 사용하여 웹 기반으로 이루어졌습니다. 절차에는 (1) 동의, (2) 등록, (3) 튜토리얼 비디오, (4) 교육 단계, (5) 테스트 단계의 5가지 주요 구성 요소가 있습니다.
동의 및 등록을 완료한 참가자는 이메일을 통해 교육 및 테스트 구성 요소로 이동할 수 있는 코드를 받았습니다. 이는 2일에 걸쳐 발생합니다. 1일차에 참가자들은 게임의 3단계(튜토리얼 단계, 연습 단계, 테스트 단계)에 참여합니다. 테스트를 진행하려면 단계를 완료해야 했습니다. 튜토리얼 단계는 쌍을 적절하게 일치시켜 테스트를 완료하는 것에 대한 구두 및 시각적 설명으로 구성되었습니다. 이것은 게임의 작동 방식을 설명하는 교육용 비디오 형식입니다. 만화 개구리가 예시를 보여주고, 음성 해설이 무엇을 해야 할지 설명합니다(그림 2). 비디오 뒤에는 연습 단계가 이어지며 참가자들은 먼저 6쌍의 쌍 세트를 보여주고 그 뒤에 6개의 질문이 이어집니다. 이 섹션에서는 응답한 내용이 올바른지 또는 잘못된지에 대한 피드백을 받았습니다. 마지막으로 참가자들은 20개의 쌍 세트와 20개의 질문을 보여주는 테스트 단계를 거쳤으며 이번에는 응답에 대한 피드백이 없었습니다. 2일차에 참가자들은 테스트 단계(1일차와 동일)로 이동했으며 응답에 대한 피드백을 받지 못했습니다.
과업 설명
메모리 게임에는 존재하는 산만한 사진에 따라 쌍을 이루는 연관과 인식 기억을 모두 테스트하는 질문이 포함됩니다(그림 3). 인식 질문에서 2개의 주의를 끄는 사진은 훈련에서 본 쌍의 일부가 아니며 이전에 본 적이 없습니다. 짝을 이루는 연관 질문에서 선택 항목 중 1개는 현재 표시되지 않은 프롬프트에 대한 일치하는 사진이므로 이전에 본 것입니다. 사용된 이미지는 Mathieu Brodeur 박사가 만든 BOSS(Bank of Standardized Stimuli) 데이터베이스의 모양과 모양을 기준으로 선택되었습니다.
과제개발
우리는 처음에 E-Prime(심리학 소프트웨어 도구)을 사용하여 테스트용 메모리 게임을 개발했으며 훈련된 학부 신경과학 학생들의 감독 하에 터치 스크린 노트북을 사용하여 발달 신경학 클리닉에서 NDD가 있는 어린이에게 이를 관리했습니다. 이를 통해 지침 비디오와 이미지 선택을 최적화하고 작업을 개선할 수 있었습니다. 예를 들어, 교육 비디오 중에 음성 해설이 있으면 참가자와 간병인이 더 쉽게 따라갈 수 있다는 사실을 발견했습니다. BOSS 데이터베이스에 표준화된 쌍연상 및 인식 테스트에 사용된 사진의 선택은 보호자와의 일반적인 이해 및 품질 보증을 위해 검토되었으며 우리 팀의 심리학자 2명과 함께 형식(방향, 색상 및 모양)에 대해 검토되었습니다. SAW와 일본). 마찬가지로, 예를 들어 개인이 항상 주어진 위치를 선택하는 경우 "잘못된 성공"을 방지하기 위해 "정답"의 위치를 왼쪽, 중간, 오른쪽으로 변경했습니다. 또한 테스트 중에 사용된 흐름과 이해도 문제에 대해 방에 있는 간병인으로부터 피드백을 구했습니다. 일반적인 의견 외에도 우리는 참가자들이 메모리 게임의 지침 비디오와 훈련 및 테스트 단계를 이해했는지 확인했습니다. 자극 제시를 위해 널리 사용되는 프로그램인 E-Prime 소프트웨어에 구축된 후[77] 작업의 최종 버전은 프로그래머(Jeffrey Van Alstine, Arthur Schuiltz, University of Alberta 교육부)와 논의되어 웹용으로 개발되었습니다. 태블릿 기반 테스트. 메모리 게임은 반응성을 최적화하기 위해 여러 가지 수정을 거쳤습니다. 모든 버전에 진단명과 연령이 포함됐으나, 두 번째 버전에서만 성별이 추가됐다.
코딩 접근법
메모리 게임은 프런트엔드 게임 인터페이스, 연구원 인터페이스, 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)의 3개 부분으로 구성됩니다. 두 부분 모두 통신합니다. 프런트엔드 게임 인터페이스는 jQuery 1.11(OpenJS Foundation)로 구축되고 YouTube iFrame API에 의존하는 맞춤 웹 애플리케이션을 실행하는 정적 HTML입니다. 연구원 인터페이스는 종속성이 없는 작은 사용자 정의 PHP 7 애플리케이션입니다. API 자체는 PHP Slim 프레임워크 v3.4를 기반으로 구축되었으며 PHPMailer v5.3을 사용하여 지역 대학 SMTP 서버를 통해 확인 또는 알림 이메일을 보낸 다음 식별 정보와 함께 MySQL(Oracle Corporation) 데이터베이스에 데이터를 저장합니다. (이메일 주소)은 올바른 키를 가진 연구자만 해독하고 읽을 수 있도록 암호화되었습니다. 메모리 게임은 웹 기반이며 [78]에서 액세스할 수 있습니다.
데이터 분석
게임 구성요소에서는 정답률(%)과 각 질문에 답변하는 데 걸리는 시간을 반응시간(RT)으로 기록했습니다.
NDD 참가자의 성과를 TD 참가자의 해당 연령 그룹과 비교했습니다. 그룹은 5-9세 및 10-14세의 2개 연령 그룹으로 분류되었습니다. 정답률은 정답을 맞춘 질문의 비율로 표시됩니다. 1일차와 2일차의 공연이 그려졌습니다. 그 2개를 연결하는 선이 그려지고 기울기를 사용하여 메모리 감쇠를 추정했습니다. RT는 참가자가 질문에 답변하는 데 걸린 평균 시간이며 ms 단위로 제공됩니다. 가정된 가우스 분포(모수적 테스트 사용)를 사용한 짝이 없는 t-테스트, 일관된 SD에 대한 가정 없음(Welch t-테스트), 다중 비교에 대한 수정이 수행되지 않았습니다(P 값 *<.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).
이상치 분석
RT의 경우 수정된 Z-점수[79]를 사용하여 참가자의 이상값을 감지하고 작은 데이터 세트에 맞게 조정한 다음 제거했습니다. 이는 참가자별로 수행되었으며, 3.5보다 큰 절대값은 이상값으로 표시되었습니다.
결과
1일차 연계 및 표창 성과
우리는 TD를 가진 개인과 다양한 유형의 NDD를 가진 개인을 모집했습니다. 이는 사용자의 부모가 스스로 보고한 것이며 발달 지연, 지적 장애 및 ASD를 포함합니다(표 2).
우리는 TD를 가진 개인과 비교하여 NDD를 가진 개인의 학습 성과(1일차)를 평가하는 것으로 시작했습니다. 연령 집단(5-9세 및 10-14세)의 기능에서 각 패러다임 유형(쌍 연관 및 인식)에 대한 성과와 RT를 모두 평가했습니다.
일반적인 세션 길이는 3~6분이었습니다. 모든 참가자가 테스트를 시작한 후 1일차에 테스트를 완료한 것은 아닙니다. 1일차에는 69명의 TD와 32명의 NDD가 시작했지만 연습 부분을 완료하지 못한 반면, 32명의 TD와 14명의 NDD는 연습을 완료했지만 테스트 부분은 완료하지 못했습니다. 2일차에는 1일차를 완료한 참가자 중 5차 TD와 12차 NDD가 시작되었지만 테스트를 완료하지 못했습니다.
NDD 성능은 두 연령대(연령 5-9세, P) 모두에서 인식 기억에 대해 상당히 낮았습니다.<.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.
쌍연상 기억의 경우 5-9세 어린이(P=.01, d=0.53)와 10-14세 어린이(P)에서 심각한 결함이 있음을 발견했습니다.<.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.
우리는 또한 인식 점수가 쌍을 이루는 연관성보다 높다는 것을 발견했습니다. 이 차이는 두 그룹 모두에서 관찰되었습니다. 그러나 이는 TD 그룹(연령 5-9세, P)에서만 유의미했습니다.<.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).
1일차부터 2일차까지의 기억 감퇴
인식 작업의 경우 NDD가 있는 5-9세 개인은 기울기 차이로 알 수 있듯이 TD가 있는 개인에 비해 2일차 성과가 더 빠르게 저하되는 것으로 나타났습니다(24-시간 붕괴). (TD의 Y=5.637과 NDD의 Y=9.333)(그림 5A). 그럼에도 불구하고 이는 10-14 세의 개인에서는 관찰되지 않았습니다(그림 5B). 놀랍게도 쌍을 이루는 연관성에서는 반대 경향이 관찰되었습니다. NDD가 있는 개인은 5-9세 그룹에서 유사한 붕괴를 보였지만(그림 5C) 10-14세 그룹에서는 더 높은 붕괴를 보였습니다(그림 5D). 반응 시간 비교에서는 차이가 관찰되지 않았습니다(멀티미디어 부록 2). TD 그룹과 NDD 그룹 모두 모든 연령대에서 1일차부터 2일차까지 유사한 참여 감소가 있었습니다(TD 환자의 경우 참가자 97명 중 41명(42%), NDD 환자의 경우 30명 중 14명(47%)). 5-9세 그룹 및 TD 참가자 31명 중 14명[45%], 10-14세 그룹의 NDD 개인 27명 중 12명(44%)).
그룹 간 성과 분포 동질성
우리는 동질성을 입증하기 위해 쌍을 이루는 연관성과 인식 모두에서 성과와 RT를 플롯하여 TD와 NDD의 개인을 비교했습니다. NDD를 앓고 있는 몇몇 개인은 혼합 진단을 받았습니다. 따라서 개별적으로 진단하여 플롯할 수 없습니다. 우리는 NDD가 있는 사람들이 특히 젊은 연령층(5-9세)에서 성과 면에서 그룹 분포가 다른 것으로 나타났으며, 인식 및 쌍연관에 대한 이봉 분포를 보였습니다(그림 6). 반면에 RT는 더 균일한 분포를 보였습니다(멀티미디어 부록 3).
원격 웹 기반 인지 테스트의 타당성
우리의 연구에 따르면 원격 웹 기반 메모리 테스트는 빠르면 5세부터 TD(n=128개) 및 NDD(n=57개) 어린이에게 가능합니다. 실제로 NDD가 있는 어린이를 테스트하는 데 사진 일치를 사용하는 것이 허용되었습니다. 결과는 또한 TD 아동의 인식 작업 성능이 점진적으로 증가한다는 이전 보고서와도 일치합니다[80]. 우리의 작업을 통해 우리는 쌍을 이루는 연관 기억을 측정하고 TD와 NDD 참가자 간의 중요한 차이점을 찾을 수 있었습니다.
또한 TD 또는 NDD 아동이 동일한 비율로 LTM(2일차) 테스트를 수행할 수 있다는 사실을 발견하여 STM과 LTM을 모두 조사하는 도구로서 메모리 게임의 타당성을 더욱 뒷받침했습니다. 또한 TD에 비해 NDD를 가진 개인의 성능이 크게 감소한 것으로 나타났습니다.
웹 기반 테스트의 이점
우리는 태블릿 접근 방식이 어린이의 인지 테스트를 더욱 흥미롭게 만든다고 믿습니다. 우리는 초기 파일럿 테스트(직접 수행) 중에 대부분의 어린이가 게임을 즐기는 것을 관찰했습니다. 또한, 그림을 사용하여 전통적인 단어 일치 작업을 수행할 수 없는 읽고 쓰는 능력과 언어 발달이 제한적인 개인을 테스트하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이 작업은 다른 언어를 사용하는 개인에게도 확장될 수 있습니다. 그러나 이를 위해서는 지침 비디오를 업데이트해야 합니다. NDD 환자의 불안 확산을 고려하여[67,81], 우리는 개인에게 친숙한 환경에서 완성되는 메모리 게임을 사용한 원격 테스트가 NDD 환자의 잠재력을 더 잘 포착할 수 있다고 제안합니다.
참가자의 여행에 대한 보상, 희귀 질환의 지리적 문제 및 많은 수의 참가자 모집 문제를 해결하기 위해 연구자들이 원격 테스트를 점점 더 고려하고 있기 때문에 참가자의 장치에 대한 웹 기반 테스트가 중요합니다.
이 작업은 임상 진단(NDD)에 중점을 두고 있지만, 더 많은 참가자에게 접근하는 것이 특정 유전자나 증후군에 초점을 맞춘 향후 작업의 핵심이 될 것입니다. 또한, 메모리 게임(LTM 및 쌍연관)으로 테스트한 인지 측정의 근접성은 동물 모델의 결과 번역을 용이하게 할 수 있습니다.
현재 제한 사항
원격 웹 기반 테스트의 단점 중 하나는 직접 테스트에서와 마찬가지로 참가자의 행동을 확인하는 것입니다. 예를 들어, 개인은 주의가 산만해지고 최적이 아닌 성능을 발휘할 수 있습니다. 참가자와 보호자도 교육 영상을 이해하지 못해 작업을 최적으로 완료하지 못할 수도 있습니다. 병원 초기 파일럿 테스트 중 간병인의 피드백을 반영하여 지침 영상을 개발하는 것을 목표로 했으나 일부 사용자가 잘 이해하지 못했을 수도 있습니다. 간병인이 얼마나 많은 지침을, 어떤 유형의 지침을 제공했는지 평가하는 것도 어렵습니다. 고려해야 할 또 다른 중요한 기술 개선은 다음 단계가 연습 시험 참가자의 성과에 따라 달라지고 결정되도록 하는 테스트 흐름입니다. 현재로서는 참가자가 피드백을 받더라도 이전 성과에 관계없이 테스트 단계로 진행할 수 있습니다. 참가자에게 튜토리얼을 다시 보여주거나 테스트 단계를 진행하기 전에 추가 교육을 실시하는 것이 중요할 수 있습니다.
반복적인 동작이나 모터 지연과 같은 NDD의 일부 측면도 성능에 영향을 미칠 수 있으므로 메모리 용량을 정확하게 반영하지 못할 수 있습니다. 또한 시각 장애는 참가자가 사진을 인식하는 능력에 영향을 미칠 수 있으므로 향후 버전에 보호자가 보고하는 항목으로 포함되어야 합니다. 웹 기반 테스트는 또한 간병인의 자가 보고 진단에 의존하는데, 이는 정확하지 않을 수 있습니다. 따라서 향후 테스트에는 직접 심리측정 테스트와의 상관관계가 포함될 것입니다. 대규모 집단에서 테스트하면 이상치의 비율을 제한할 수 있지만 소규모 집단은 이러한 제한 유형의 영향을 더 많이 받을 수 있습니다. 또한 기술적 어려움을 겪었거나 주의력 부족이나 규정 준수로 인해 테스트를 중단한 개인을 식별하여 결과에 편향이 발생하지 않도록 이상치 분석을 제안했습니다. 인터넷 속도, 장치 유형, 브라우저 등 결과에 영향을 미칠 수 있는 기술적 측면에 대한 조정을 개발하려면 향후 연구가 필요할 것입니다. 마지막으로 작업을 수행하는 동안 개인을 기록할 수도 있습니다. 예를 들어, 이는 대학의 웹 기반 시험 관리를 위해 코로나19-19 기간 동안 광범위하게 구현되었지만 이는 많은 개인 정보 보호 문제를 야기하므로 메모리 게임에서는 사용되지 않았습니다.
또한 메모리 게임을 통해 잠재적인 물리적 또는 지리적 장벽을 제거하여 광범위한 테스트가 가능함에도 불구하고 연령, 성별, 성별 및 진단의 다양성을 달성하는 것은 여전히 어려운 일입니다. 또한 텍스트 기반 쌍 연관 작업보다는 이미지 기반 작업이 잠재적으로 더 쉬울 수 있음에도 불구하고 우리는 NDD를 가진 많은 개인이 여전히 테스트를 수행하지 못할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 광범위하게 사용하려면 튜토리얼 비디오와 일부 버튼을 번역해야 하지만 사용된 그림은 쉽게 재사용할 수 있습니다.
이 연구는 또한 다양한 연령층의 성과를 측정했지만 이전 성과의 함수로 기억 성과에 대한 종단적 데이터를 제공하지는 않습니다. 따라서 종단적 후속조치가 중요할 것이다. 우리는 또한 미래의 다양성을 추가로 평가하고 메모리 게임 결과를 주의력, 작업 기억력과 같은 다른 인지 테스트와 연관시키기 위해 다양한 NDD 병인 또는 더 큰 개인 표본 크기를 가진 개인을 특정 NDD 진단과 함께 포함시키는 것이 중요하다는 것을 인식합니다. , 지능 지수 또는 더 단순한 형태의 가소성(민감화 및 습관화).
메모리 게임 성능을 특정 진단과 연관시키고 동물 모델에서 LTM에 보다 구체적으로 관련된 유전자가 STM보다 LTM에 더 큰 영향을 미치는지 확인하려면 향후 연구가 필요할 것입니다. 또한, 언어를 배울 때와 같이 일반적으로 발달하는 개인의 LTM에 대한 반복 훈련이 중요합니다 [82,83]. NDD를 가진 개인이 그러한 작업을 유사하게 수행하는지 평가하는 것은 흥미로울 것입니다. 그러나 초기 개발 단계에서 작업을 짧게 유지하는 것의 중요성을 언급한 가족의 피드백을 기반으로 현재 이러한 패러다임은 포함되지 않았습니다.
감사의 말
BOSS 사진 데이터베이스에 도움을 준 Achim 박사와 Beaulieu에게 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 또한 메모리 게임 디자인에 건설적인 피드백을 제공한 Tim Tully 박사와 Mary Pyc 박사에게도 감사의 말씀을 전하고 싶습니다.
이해 상충
선언된 바가 없습니다.
멀티미디어 부록 1
온라인 동의. 참가자(또는 보호자)는 먼저 메모리 게임 로고가 있는 랜딩 페이지를 확인한 후 동의서(앨버타 대학에서 승인)로 이동됩니다. 참가자(또는 보호자)는 동의 여부를 결정할 수 있습니다.
멀티미디어 부록 2
훈련 직후(1일)의 반응 시간과 다음날(2일)의 반응 시간을 비교합니다. (A) 연령별 인식(R) 작업에서 전형적인 발달(TD) 및 신경발달 장애(NDD)가 있는 개인의 반응 시간(RT). (B) 연령대별 TD 및 NDD가 있는 개인의 R 작업에서 RT. (C) 연령대별 TD 및 NDD가 있는 개인의 PA(쌍연관) 작업에 대한 RT입니다. (D) 연령별 TD 및 NDD가 있는 개인의 PA 작업에 대한 RT입니다. TD 연령 5-9년, 1일: n=97; TD 연령 5-9세, 2일: n=56; TD 연령 10-14년, 1일: n=31; TD 연령 10-14년, 2일: n=17; NDD 연령 5-9세, 1일: n=30; NDD 연령 5-9세, 2일: n=16; NDD 연령 10-14세, 1일: n=27; NDD 연령 10-14세, 2일: n=19.
멀티미디어 부록 3
전형적인 발달(TD) 및 신경발달 장애(NDD)가 있는 개인의 1일차와 2일차 반응 시간 분포. (A) 5-9세 그룹의 TD를 가진 개인의 인식(R)을 위한 반응 시간(RT). (B) 5-9세 그룹의 NDD가 있는 개인을 인정하기 위한 RT. (C) 10-14세 그룹의 전형적인 발달을 보이는 개인을 위한 R에 대한 RT. (D) 10-14세 그룹의 NDD가 있는 개인을 위한 R에 대한 RT. (E) 5-9세 그룹의 TD를 가진 개인을 위한 쌍연관(PA)에 대한 RT. (F) 5-9세 그룹의 NDD가 있는 개인의 PA에 대한 RT. G) 10-14세 그룹의 TD를 가진 개인의 PA에 대한 RT. H) 10-14세 그룹의 NDD가 있는 개인을 위한 PA에 대한 RT. TD 연령 5-9년, 1일: n=97; TD 연령 5-9년, 2일: n=56; TD 연령 10-14년, 1일: n=31; TD 연령 10-14년, 2일: n=17; NDD 연령 5-9세, 1일: n=30; NDD 연령 5-9세, 2일: n=16; NDD 연령 10-14세, 1일: n=27; NDD 연령 10-14세, 2일: n=19.
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