دانلود رایگان مقاله حساسیت سنجش مداوم حافظه موقعیت مکانی نسبت به اثرات سن و اختلال شناختی خفیف

چکیده 

مقدمه: ما نتایج یک آزمون حافظه انجمنی جدید و مرتبط از نظر محیط زیست، یعنی آزمون صفحه لمسی موقعیت شیء (OLTT) را ارائه کرده ایم که نسبت به خطر لوب گیجگاهی میانی مرتبط با اختلال شناختی خفیف (MCI) حساس است. 

روش ها: در مجموع 114 نفر از جمله افراد جوان و مسن به عنوان گروه کنترل و بیماران مبتلا به MCI شرکت کردند و OLTT و آزمون استاندارد عصبی روانشناختی را تکمیل کردند. OLTT مستلزم آن بود که شرکت کنندگان موقعیت اشیاء تحت شرایط آزاد و نشانه دار را با دقتی به یاد آورند که با استفاده از معیارهای فاصله (به عنوان مثال، امتیاز خطای پیوسته) و یک فرمت تشخیص استاندارد ارزیابی شده بودند. همبستگی های بین داده های عملکرد و حجمی از زیر مجموعه ای از 77 شرکت کننده ارزیابی شده بودند. 

نتایج: اثرات معنی دار سن به واسطه اثرات MCI در تمام شرایط آزمون تحت الشعاع قرار گرفتند. به طور کلی، یادآوری نشانه دار OLTT به شدت و به طور خاص بیش از آزمون های حافظه سنتی با حجم نواحی لوب گیجگاهی میانی مرتبط با بیماری در ارتباط قرار داشت. 

بحث: OLTT ممکن است نسبت به خطر ساختاری اولیه در نواحی که توسط بیماری آلزایمر تحت تاثیر قرار گرفته اند، حساس باشد. 

1. مقدمه 

           بخش قابل توجهی از شواهد نشان می دهند که بیماری آلزایمر (AD)، سال ها قبل از شروع علائم بالینی با تجمع نوروفیبریلارا تئو در ناحیه ترانس اینتورهینال لوب های گیجگاهی میانی در میان اولین تغییرات پاتولوژیک آغاز می شوند و به طور خاص با کاهش شناختی در ارتباط قرار دارند. این موقعیت آناتومیک قابل توجه است، زیرا قشر اینتورهینال به عنوان (1) ناحیه همگرایی برای ورودی چند کیفیتی از قشر های آمیگدال، پریرهینال، پاراهیپوکمپال، شنوایی و بینایی و (2) مدخل هیپوکامپ از طریق مسیر های پرفورانت و الوییر عمل می کند که به طور مستقیم سابیکولوم، CA1، CA3 و چین سینوسی مغز را از نظر عصبی تامین می کند. بنابراین، جای تعجب نیست که نقص حافظه به طور معمول اولین علامت شناختی AD است و مبنای تشخیص اختلال شناختی خفیف (فراموشی) (MCI) به طور کلی به عنوان یک پیشگام برای فراموشی مرتبط با AD در نظر گرفته می شود. کمیت این نقص حافظه به طور معمول با استفاده از معیارهای پذیرفته شده عصبی روانشناختی مانند حافظه برای فهرست کلمات، نثر، و طرح های دیداری فضایی تعیین می شود، با این حال افراد مسن تر و بیماران که در مراحل اول بیماری قرار دارند اغلب دشواری با وظایف انجمنی مانند یادآوری موقعیت اشیاء را گزارش می کنند. بنابراین، ممکن است در استفاده از پارادایم هایی که در زمان ارزیابی حافظه در افراد مسن، با این شکایت های واقعی برابر هستند، مزیت خاصی وجود داشته باشد. 

           در چند مطالعه اخیر، حافظه موقعیت شیء (OL) در بیماران مبتلا به MCI مورد بررسی قرار گرفته است، و اختلال قابل توجهی نسبت به افراد مسن سالم از نظر شناختی گزارش شده است. این یافته ها با توجه به فرآیند های شناختی و همبستگی های مرتبط نوروآناتومیک حافظه OL انگیزنده هستند. به طور خاص، برای شکل گیری موفق یک حافظه OL جدید، فرد باید از نواحی شکمی جریان بصری از جمله قشر پریرهینال برای شناسایی شیء استفاده کند. پردازش موقعیت شیء به عنوان دخالت چین سینوسی مغز پاراهیپوکامپ شناخته شده است. این جنبه های مختلف اطلاعات مربوط به شیء باید از طریق شبکه حافظه کاری پیشانی آهیانه ای در ذهن نگه داشته شوند، تا زمانی که با ارتباطی که تصور می شود در هیپوکامپ رخ می دهد، به یک حافظه طولانی مدت محدود هستند. انتقال اطلاعات از حافظه کاری به حافظه طولانی مدت با ساختار بادلی یک بافر اپیزودیک همخوانی دارد که ممکن است در مورد حافظه های OL  مبتنی بر پیش بینی های فوق الذکر در داخل و خارج از این منطقه و همچنین شواهد نوروفیزیولوژیک فعال سازی عصبی مداوم در طول تاخیر های زمانی توسط قشر اینتورهینال ایجاد شود. بنابراین پاتولوؤی مرتبط با AD در ناحیه انتورهینال ممکن است منجر به ادغام ناقص اشیاء و موقعیت آن ها می شود و درنتیجه فرآیند ارتباط هیپوکامپ را در معرض خطر قرار می دهد. 

          در مطالعه حاضر، مطالعه قبلی ما در مورد حافظه OL گسترش یافته و دارای دو هدف اصلی است. اول، ما به بررسی اثرات سن و فنوتیپ شناختی MCI فراموشی بر حافظه OL پرداختیم. در حالی که مطالعه قبلی مستلزم آن بودند که شرکت کنندگان موقعیت یک شیء در یک شبکه استاندارد یا تغییر یافته را (نقشه خیابان) با استفاده از دیدگاه حافظه سنتی دو بخشی ما به یاد آورند (هر آیتم به عنوان درست یا نادرست در نظر گرفته می شد)؛ پارادایم ما اشیاء رایج در محیط های واقع گرا را ارائه می دهد و میزان اختلال را با استفاده از یک سنجش فاصله تعیین می کند. ما معتقدیم که این معیار حافظه مداوم نسبت به خطر نوروآناتومیک حساس است. بنابراین، همان طور که از طریق داده های تصویر برداری رزونانس مغناطیسی (MRI ) سنجیده شده است، دومین هدف ما ارزیابی رابطه بین حافظه OL و حجم لوب های پیشانی میانی است. پیش بینی می شود که عملکرد با حجم قشر های انتورهینال و پاراهیپوکامپ و هیپوکامپ در ارتباط قرار دارد. 

2. روش ها 

2.1. شرکت کنندگان  

         در مجموع 114 نفر در آزمون صفحه لمسی موقعیت شیء (OLTT) و یک پروتکل نورو فیزیولوژیک مختصر شرکت کردند (جدول 1). در این میان، 36 نفر از افراد سالم جوان  (HYCs) و 31 نفر از افراد سالم مسن (HOCs) به عنوان گروه کنترل در نظر گرفته شدند. این شرکت کنندگان هیچ گونه شکایت ذهنی یا شواهد عینی از اختلال حافظه نداشتند (آن ها در 1 SD از میانگین شاخص های حافظه فوری و تاخیر دار باتری قابل تکرار برای ارزیابی وضعیت نوروفیزیولوژیک (RBANS) عمل می کردند) و در تمام فعالیت های ابزاری زندگی روزمره مستقل بودند. با توجه به معيار پترسن در طول یک کنفرانیس جامع پیش از ارجاع به مطالعه، تشخیص داده شد که 47 نفر از شرکت کنندگان مبتلا به MCI فراموشی هستند. به طور خاص، یک کاهش ذهنی در حافظه (گزارش شده توسط بیمار یا آگاهی دهنده) و شواهد عینی اختلال حافظه در زمینه عملکرد روزمره نسبتا محفوظ وجود داشت. معیارهای نشان داده شده در جدول 1 مستقل از مواردی هستند که برای تعیین تشخیص بالینی MCI مورد استفاده قرار می گیرند، و در نتیجه ثبات نقص حافظه مشاهده شده را تقویت می کنند. 

         معیارهای کلی خروج شامل بیماری های نورولوژیک به غیر از MCI (مانند سکته مغزی، آسیب مغزی تروماتیک متوسط – شدید)، اختلالات روانی (به عنوان مثال، افسردگی شدید، اختلال دو قطبی)، وابستگی فعلی یا گذشته به  مواد مخدر و اختلال یادگیری یا تمرکز بودند. 

         شرکت کنندگان بین دسامبر 2011 و ژانویه 2014 از منطقه آتلانتا، GA انتخاب شدند. تمام آزمون ها در یک محیط کاملا اداری انجام شدند. هیئت نظارت سازمانی دانشگاه اموری و کمیته VAMC R&D آتلانتا روش های مطالعه را تائید کردند. تمام شرکت کنندگان رضایت کتبی آگاهانه ارائه کردند. 

2.2. آزمون صفحه لمسی موقعیت شیء 

         ما اخیرا توسعه و ساختار OLTT را به تفصیل شرح داده ایم و بنابراین، در ادامه فقط خلاصه ای از آن ارائه شده است. این از تحقیق MRI کارکردی قبلی ما به دست آمده و به عنوان یک عملکرد حافظه مرتبط از لحاظ اکولوژیکی طراحی شده است که با نیاز حافظه روزمره برابری می کند. در هر یک از سه نسخه OLTT به شرکت کنندگان آموزش داده شد تا موقعیت 15 شیء در 5 اتاق را بیاموزند (3 شیء در هر اتاق) که بر روی یک صفحه کامپیوتر نشان داده شدند. حافظه پس از یک تاخیر 15 دقیقه ای آزمایش شد (ادامه مطلب). 

          OLTT با استفاده از کامپیوتر لپتاپ Dell و یک مانیتور صفحه لمسی 19” ELO (مدل 1915L) و یک برنامه نرم افزار توسعه یافته محلی راه اندازی شد. این برنامه به طور خودکار ترتیب محرک برای هر مدیریت و فاز را تصادفی می کند و در نتیجه هر گونه اثر بالقوه ترتیب را از بین می برد. 

Abstract

Introduction: We present findings of a novel and ecologically relevant associative memory test, the Object Location Touchscreen Test (OLTT), which was posited as sensitive to early medial temporal lobe compromise associated with mild cognitive impairment (MCI).

Methods: A total of 114 participants, including healthy young and older controls and patients with MCI, completed the OLTT and standard neuropsychological testing. The OLTT required participants to recall the location of objects under free and cued recall conditions, with accuracy evaluated using distance measures (i.e., a continuous error score), and a standard recognition format. Correlations between performance and volumetric data were evaluated from a subset of 77 participants.

Results: Significant age effects were dwarfed by MCI effects across all test conditions. OLTT Cued Recall was strongly and specifically related to the volume of disease-relevant medial temporal lobe regions, generally more than traditional memory tests.

Discussion: The OLTT may be sensitive to early structural compromise in regions affected by Alzheimer’s disease.

1. Introduction

          A substantial body of evidence indicates that Alzheimer’s disease (AD) begins years before the onset of clinical symptoms [1], with neurofibrillary tau deposition in the transentorhinal region of the medial temporal lobes being among the earliest pathological changes [2,3] and particularly associated with cognitive decline [4]. This anatomic location is significant because the entorhinal cortex serves as (1) the convergence zone for multimodal input from the amygdala, perirhinal, parahippocampal, auditory, and olfactory cortices and (2) the “gateway” to the hippocampus via the perforant and alvear pathways that directly innervate the subiculum, CA1, CA3, and dentate gyrus [5,6]. Not surprisingly then, memory deficits are typically the first cognitive symptom of AD and form the basis for the diagnosis of (amnestic) mild cognitive impairment (MCI) [7,8], generally considered a precursor to the dementia associated with AD. Such memory deficits are typically quantified using accepted neuropsychological measures such as memory for word lists, prose, and visuospatial designs, yet older adults [9] and early-stage patients frequently report trouble with associative tasks such as recalling the locations of objects [10,11]. Thus, there may be particular merit in using paradigms that emulate such realworld complaints when evaluating memory in older adults.

          A few previous studies have examined object location (OL) memory in patients with MCI, and all have reported significant impairment relative to cognitively intact older adults [12–15]. Such findings are intriguing in light of the cognitive processes and associated neuroanatomic correlates of OL memories (see [15–17]). Specifically, to successfully form a new OL memory, an individual must engage ventral visual stream areas, including the perirhinal cortex [18,19], to identify the object. Processing the object’s location is known to engage the parahippocampal gyrus [20]. These different aspects of information about the object must be held in mind via the lateral frontoparietal working memory network until they are bound into a long-term memory, with associative binding generally believed to occur in the hippocampus [21]. The transfer of information from working- to long-term memory is consonant with Baddeley’s [22] construct of an episodic buffer, which may be mediated by the entorhinal cortex in the case of OL memories based on the above noted projections into and out of this region as well as neurophysiological evidence of persistent neuronal activation during time delays (see [23]). Thus, early ADrelated pathology in the entorhinal region may result in an incomplete integration of objects and their locations, thereby compromising the hippocampal binding process.

         The present study extends our earlier work with OL memory [15,17,24,25] and had two primary goals. First, we examined the effects of age and the cognitive phenotype of amnestic MCI on OL memory. While earlier studies required participants to remember an object’s location within a standard [12,14] or modified grid (street map) [13] using the traditional dichotomous view of memory (i.e., each item scored as correct vs.incorrect), our paradigm presents common objects within realistic environments [15,17,26] and quantifies the magnitude of impairment using a distance measurement. We posit that this continuous memory measure is especially sensitive to neuroanatomical compromise. Thus, our second goal was to evaluate the relationship between OL memory and the volume of the medial temporal lobes, as measured via magnetic resonance imaging (MRI) data. We predicted that performance would be related to the volume of the entorhinal and parahippocampal cortices and the hippocampus.

2. Methods

2.1. Participants

          A total of 114 participants completed the Object Location Touchscreen Test (OLTT) and a brief neuropsychological protocol (see Table 1). Of these, 36 were healthy young controls (HYCs) and 31 were healthy older controls (HOCs). These participants were free of subjective complaints or objective evidence of memory impairment (i.e., they performed within 1 SD of the mean on the Immediate and Delayed Memory Indices of the Repeatable Battery for the Assessment of Neuropsychological Status [RBANS]) and were independent in all instrumental activities of daily living. The remaining 47 participants had been diagnosed with amnestic MCI according to Petersen’s criteria [7] during a consensus conference before study referral. Specifically, there was a subjective decline in memory (reported by the patient or an informant) and objective evidence of memory impairment within the context of relatively preserved everyday functioning. The measures in Table 1 were independent of those used to determine the clinical diagnosis of MCI, thereby reinforcing the stability of the observed memory deficits.

          General exclusion criteria included history of neurologic diseases other than MCI (e.g., stroke, moderate–severe traumatic brain injury), psychiatric disorders (e.g., severe depression, bipolar disorder), current or past substance dependence, and learning or attentional disorders.

         Participants were recruited from the Atlanta, GA, area between December 2011 and January 2014. All testing was performed in a quiet office setting. The Emory University Institutional Review Board and Atlanta VAMC R&D committee approved the study methods. All participants provided written informed consent.

2.2. Object Location Touchscreen Test

         We recently detailed the development and structure of the OLTT and, therefore, provide only a summary below (see [26]). It arose from our previous functional MRI research [15] and was designed as an ecologically relevant memory task that emulates everyday memory demands. In each of three versions of the OLTT, participants were instructed to learn the locations of 15 objects within 5 rooms (3 objects per room) that were presented on a computer screen. Memory was tested following a 15-minute delay (see below).

         The OLTT was run using a Dell laptop computer and a 19” ELO touchscreen monitor (model 1915L) using a locally developed software program. The program automatically randomized the order of stimuli for each administration and phase, thereby eliminating any potential order effects.

چکیده 

1. مقدمه 

2. روش ها 

2.1. شرکت کنندگان  

2.2. آزمون صفحه لمسی موقعیت شیء 

2.2.1. محرک 

2.2.2. مرحله کالیبراسیون 

2.2.3. مرحله رمز گذاری 

2.2.4. مرحله آزمون حافظه (پس از 15 دقیقه تاخیر) 

2.3. تصویر برداری رزونانس مغناطیسی 

2.3.1. تجزیه و تحلیل های حجمی 

2.4. تجزیه و تحلیل های آماری 

3. نتایج 

3.1. ویژگی های گروه 

3.2. عملکرد OLTT 

3.3. همبستگی ها

3.3.1. OLTT & RBANS

3.3.2. روابط مغز – رفتار 

3.4. تجزیه و تحلیل تابع تشخیصی 

4. بحث و بررسی 

منابع

Abstract

1. Introduction

2. Methods

2.1. Participants

2.2. Object Location Touchscreen Test

2.2.1. Stimuli

2.2.2. Calibration phase

2.2.3. Encoding phase

2.2.4. Memory test phase (after 15-minute delay)

2.3. Magnetic resonance imaging

2.3.1. Volumetric analyses

2.4. Statistical analyses

3. Results

3.1. Group characteristics

3.2. OLTT performances

3.3. Correlations

3.3.1. OLTT & RBANS

3.3.2. Brain-behavior relationships

3.4. Discriminant function analyses

4. Discussion

References