Summary

Paradigma de Stroop de doble tarea para detectar déficits cognitivos en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento

Published: December 16, 2022
doi:

Summary

Las escalas de evaluación clínica no son lo suficientemente sensibles a la disfunción cognitiva en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento. El paradigma de doble tarea presenta ventajas y potencial en la evaluación y entrenamiento cognitivo de la disfunción cognitiva. El estudio aquí propone un paradigma de Stroop de doble tarea para identificar la disfunción cognitiva en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento.

Abstract

Las escalas generales de evaluación cognitiva clínica no son lo suficientemente sensibles al deterioro cognitivo en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento. La evaluación de doble tarea tiene ventajas para identificar déficits cognitivos en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento y se ha aplicado gradualmente en la evaluación clínica y el entrenamiento cognitivo. Además, el paradigma de Stroop tiene mayor sensibilidad y especificidad para la evaluación atencional que las escalas convencionales de evaluación cognitiva clínica. Por lo tanto, este estudio presenta la evaluación de doble tarea basada en el paradigma de Stroop para identificar déficits cognitivos en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento. Este estudio demuestra una evaluación de tarea única y doble basada en el paradigma de Stroop y confirma su viabilidad a través de experimentos de casos y evaluación de espectroscopia funcional sincronizada de infrarrojo cercano. El tiempo de reacción de Stroop y la velocidad correcta se utilizan como indicadores principales para evaluar el nivel cognitivo de los sujetos. Este protocolo de estudio tiene como objetivo proporcionar nuevas ideas para determinar el efecto techo en el fracaso de la evaluación clínica general para pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento.

Introduction

El accidente cerebrovascular es la principal causa de discapacidad en humanos1 y puede causar diversos grados de déficits motores, cognitivos, emocionales y otros déficits funcionales2. Algunos pacientes con ictus con mejor pronóstico y solo defectos funcionales leves muestran una mayor autonomía funcional en las actividades diarias, pero el estado funcional de su discapacidad puede no ser suficiente para apoyar su regreso al trabajo o actividades anteriores. Estos pacientes se denominan pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento 3,4. Debido a sus déficits funcionales menores, es difícil identificar sus disfunciones, especialmente en términos de funciones cognitivas, a través de la evaluación general de escalas de funciones, como la evaluación cognitiva de Montreal (MoCA)5 y la calificación de demencia clínica (CDR)6, que tienen un efecto techo y poca sensibilidad para identificar defectos funcionales leves en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento. Por lo tanto, es necesario desarrollar métodos objetivos y simples para identificar la disfunción cognitiva en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento.

En los últimos años, las ventajas del paradigma de doble tarea en la evaluación y la formación se han ido valorando gradualmente 7,8. Por ejemplo, los pacientes pueden desempeñarse normalmente en tareas cognitivas simples (por ejemplo, cálculo) pero muestran diversos grados de deterioro cognitivo cuando se agregan tareas adicionales 9,10 (por ejemplo, caminar mientras se cuenta). Manaf et al. encontraron que los pacientes con accidente cerebrovascular a menudo usan estrategias compensatorias cuando realizan tareas duales cognitivo-motoras, como mantener la estabilidad sacrificando el desempeño de la tarea cognitiva11. Por lo tanto, la evaluación de doble tarea puede tener ventajas en la identificación de déficits cognitivos en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento. Por un lado, el contenido de la evaluación de doble tarea está más cerca de la vida cotidiana que una sola tarea, como caminar mientras se observa el entorno circundante o hablar y llamar. En estudios previos, la tarea caminar + nombrar y caminar + cruzar obstáculos fueron diseñadas para simular caminar en ambientes reales12.

Por otro lado, la capacidad ejecutiva en tareas duales tiene una estrecha relación con la atención dividida (perteneciente a la categoría de función cognitiva avanzada)13. La atención dividida es la capacidad de manejar múltiples tareas simultáneamente y asignar atención a dos o más tareas14. Esta habilidad cognitiva es de gran importancia para mejorar la eficiencia de las actividades diarias. Por lo tanto, los resultados de la evaluación de doble tarea se pueden utilizar para reflejar la atención dividida del individuo. Normalmente, las personas pueden lidiar con dos o más tareas simples simultáneamente en su vida diaria y no son molestadas. Sin embargo, cuando la función cerebral se ve afectada, puede haber más interferencia de doble tarea cuando se enfrentan a tareas duales simples; Es decir, cuando se realizan tareas duales, es probable que la atención dividida reducida cause que el desempeño de una o dos tareas se vea afectado15. Se concluye que la ejecución de tareas duales tiene más probabilidades de detectar el deterioro avanzado de la función cognitiva en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento.

El paradigma de Stroop es un paradigma experimental clásico para estudiar el efecto Stroop (también conocido como efecto conflicto)16, que ha sido ampliamente utilizado en la evaluación de la atención en pruebas de función cognitiva, especialmente en el campo de la inhibición de la atención17. El efecto Stroop clásico se refiere al hecho de que es difícil para los individuos responder de forma rápida y precisa a estímulos no dominantes debido a la interferencia de la respuesta dominante. Esto da como resultado un tiempo de respuesta más largo y una menor precisión de respuesta para estímulos no dominantes. La diferencia en el tiempo de reacción o la tasa de precisión entre las reacciones dominantes y no dominantes es el efecto Stroop18. Por lo tanto, la Stroop requiere altos niveles de atención19. Los efectos de Stroop más pequeños representan una mayor inhibición atencional, mientras que los efectos de Stroop más grandes representan una disminución de la inhibición atencional18.

El paradigma de Stroop puede ser más adecuado para evaluar la disfunción cognitiva en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento y tiene mayor sensibilidad y especificidad para la evaluación de la atención que la escala de evaluación clínica tradicional20. Por lo tanto, este estudio diseñó una evaluación de doble tarea basada en el paradigma de Stroop para identificar déficits cognitivos en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento. El protocolo también incluye la evaluación clínica de la función cognitiva, la función motora de las extremidades inferiores y la función de equilibrio en pacientes con accidente cerebrovascular para garantizar que los pacientes puedan completar la evaluación de doble tarea. La espectroscopia funcional de infrarrojo cercano (fNIRS) se utilizó como una herramienta de evaluación objetiva de la función cerebral para detectar la activación de la función cerebral en pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento bajo la doble tarea. La efectividad y viabilidad del esquema de evaluación de doble tarea basado en el paradigma de Stroop se verificaron desde la perspectiva de la neuroimagen, que proporciona nuevos aspectos para la práctica clínica.

Protocol

Este proyecto fue aprobado por la Asociación de Ética Médica del Quinto Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Guangzhou (No. KY01-2020-08-06) y ha sido registrado en el Centro de Registro de Ensayos Clínicos de China (No. ChiCTR2000036514). Se obtuvo el consentimiento informado de los pacientes para el uso de sus datos en este estudio. 1. Contratación Reclutar pacientes con accidente cerebrovascular con condiciones estables confirmadas por el examen por…

Representative Results

Este estudio presenta resultados de un paciente con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento, que era un hombre de 71 años que sufrió un accidente cerebrovascular isquémico con hemiplejía izquierda hace 2 años. La resonancia magnética (RM) presentó infarto crónico bilateral desde los ganglios basales hasta la corona radiante. Pudo caminar y vivir independientemente en la comunidad, pero no estaba satisfecho con su recuperación cognitiva. Sin embargo, todas las evaluaciones funcionales estuvieron dentro d…

Discussion

En nuestro estudio, los resultados de las escalas de evaluación cognitiva clínica de rutina para el paciente con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento no mostraron ningún déficit cognitivo significativo. Sin embargo, estas escalas de evaluación podrían mostrar un efecto techo y ser menos sensibles para identificar los déficits cognitivos leves de los pacientes con accidente cerebrovascular de alto funcionamiento. Por lo tanto, este protocolo seleccionó aún más el ACC y la RT en la evaluación de tare…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudio fue apoyado por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No. 81804004, 81902281), la Fundación de Ciencias Postdoctorales de China (No. 2018M643207), el Proyecto de la Comisión Municipal de Salud de Shenzhen (No. SZBC2018005), el Proyecto de Ciencia y Tecnología de Shenzhen (No. JCYJ20160428174825490), el Programa de Orientación General de Salud Municipal y Planificación Familiar de Guangzhou (No. 20211A010079, 20211A011106), Guangzhou and University Foundation (No. 202102010100), Fundación de la Universidad Médica de Guangzhou (No. PX-66221494), Laboratorio clave de los institutos de educación superior de Guangdong [Número de subvención: 2021KSYS009] y Departamento de Educación de la provincia de Guangdong [Número de subvención: 2021ZDZX2063].

Materials

Balance Ball Shanghai Fanglian Industrial Co, China PVC-KXZ-EVA01-2015 NA
E-Prime 3.0 Psychology softwares Tools commercial stimulus presentation software
fNIRS Hui Chuang, China NirSmart-500 NA

Referencias

  1. Dichgans, M., Pulit, S. L., Rosand, J. Stroke genetics: Discovery, biology, and clinical applications. The Lancet. Neurology. 18 (6), 587-599 (2019).
  2. Chen, G., Leak, R. K., Sun, Q., Zhang, J. H., Chen, J. Neurobiology of stroke: Research progress and perspectives. Progress In Neurobiology. 163-164, 1-4 (2018).
  3. Maratos, M., Huynh, L., Tan, J., Lui, J., Jarus, T. Picture this: Exploring the lived experience of high-functioning stroke survivors using photovoice. Qualitative Health Research. 26 (8), 1055-1066 (2016).
  4. Platz, T., Prass, K., Denzler, P., Bock, S., Mauritz, K. H. Testing a motor performance series and a kinematic motion analysis as measures of performance in high-functioning stroke patients: reliability, validity, and responsiveness to therapeutic intervention. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 80 (3), 270-277 (1999).
  5. Trzepacz, P. T., Hochstetler, H., Wang, S., Walker, B., Saykin, A. J. Relationship between the Montreal Cognitive Assessment and Mini-mental State Examination for assessment of mild cognitive impairment in older adults. BMC Geriatrics. 15, 107 (2015).
  6. McDougall, F., et al. Psychometric properties of the Clinical Dementia Rating – Sum of boxes and other cognitive and functional outcomes in a prodromal Alzheimer’s disease population. The Journal of Prevention of Alzheimer’s Disease. 8 (2), 151-160 (2021).
  7. McHorney, C. A., Tarlov, A. R. Individual-patient monitoring in clinical practice: Are available health status surveys adequate. Quality of Life Research. 4 (4), 293-307 (1995).
  8. Silsupadol, P., et al. Effects of single-task versus dual-task training on balance performance in older adults: a double-blind, randomized controlled trial. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 90 (3), 381-387 (2009).
  9. Feld, J. A., et al. Relationship between dual-task gait speed and walking activity poststroke. Stroke. 49 (5), 1296-1298 (2018).
  10. Liu, Y. -. C., Yang, Y. -. R., Tsai, Y. -. A., Wang, R. -. Y. Cognitive and motor dual task gait training improve dual task gait performance after stroke – A randomized controlled pilot trial. Scientific Reports. 7 (1), 4070 (2017).
  11. Manaf, H., Justine, M., Ting, G. H., Latiff, L. A. Comparison of gait parameters across three attentional loading conditions during timed up and go test in stroke survivors. Topics In Stroke Rehabilitation. 21 (2), 128-136 (2014).
  12. Ou, H., et al. Motor dual-tasks for gait analysis and evaluation in post-stroke patients. Journal of Visualized Experiments. (169), e62302 (2021).
  13. Hirano, D., Goto, Y., Jinnai, D., Taniguchi, T. Effects of a dual task and different levels of divided attention on motor-related cortical potential. Journal of Physical Therapy Science. 32 (11), 710-716 (2020).
  14. Loetscher, T., Potter, K. -. J., Wong, D., das Nair, R. Cognitive rehabilitation for attention deficits following stroke. The Cochrane Database of Systematic Reviews. 2019 (11), (2019).
  15. Chen, C., Leys, D., Esquenazi, A. The interaction between neuropsychological and motor deficits in patients after stroke. Neurology. 80, 27-34 (2013).
  16. Puglisi, G., et al. Frontal pathways in cognitive control: Direct evidence from intraoperative stimulation and diffusion tractography. Brain. 142 (8), 2451-2465 (2019).
  17. MacLeod, C. M. Half a century of research on the Stroop effect: An integrative review. Psychological Bulletin. 109 (2), 163-203 (1991).
  18. Su, M., Wang, R., Dong, Z., Zhao, D., Yu, S. Decline in attentional inhibition among migraine patients: An event-related potential study using the Stroop task. The Journal of Headache and Pain. 22 (1), 34 (2021).
  19. Tsang, C. S. L., Chong, D. Y. K., Pang, M. Y. C. Cognitive-motor interference in walking after stroke: test-retest reliability and validity of dual-task walking assessments. Clinical Rehabilitation. 33 (6), 1066-1078 (2019).
  20. Bai, Q., Hu, J., Zhang, L. J., Chen, Y., Zhang, Y. H., Wang, X. C., Chi, L. Y. Application value of Stroop test in the evaluation of cognitive function in asymptomatic cerebral infarction. China Journal of Alzheimer’s Disease and Related Disorders. 4 (4), 269-274 (2021).
  21. Pandian, S., Arya, K. N. Stroke-related motor outcome measures: Do they quantify the neurophysiological aspects of upper extremity recovery. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 18 (3), 412-423 (2014).
  22. Albert, M. L. A simple test of visual neglect. Neurology. 23 (6), 658-664 (1973).
  23. Nasreddine, Z. S., et al. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: A brief screening tool for mild cognitive impairment. Journal of the American Geriatrics Society. 53 (4), 695-699 (2005).
  24. Morris, J. C. The Clinical Dementia Rating (CDR): Current version and scoring rules. Neurology. 43 (11), 2412-2414 (1993).
  25. Sullivan, K. J., et al. Fugl-Meyer assessment of sensorimotor function after stroke: Standardized training procedure for clinical practice and clinical trials. Stroke. 42 (2), 427-432 (2011).
  26. Sanford, J., Moreland, J., Swanson, L. R., Stratford, P. W., Gowland, C. Reliability of the Fugl-Meyer assessment for testing motor performance in patients following stroke. Physical Therapy. 73 (7), 447-454 (1993).
  27. Downs, S. The Berg Balance Scale. Journal of Physiotherapy. 61 (1), 46 (2015).
  28. Blum, L., Korner-Bitensky, N. Usefulness of the Berg Balance Scale in stroke rehabilitation: A systematic review. Physical Therapy. 88 (5), 559-566 (2008).
  29. El Said, S. M. S., Adly, N. N., Abdul-Rahman, S. A. Executive function and physical function among community-dwelling Egyptian older adults. Journal of Alzheimer’s Disease. 80 (4), 1583-1589 (2021).
  30. Al-Yahya, E., et al. Prefrontal cortex activation while walking under dual-task conditions in stroke: A multimodal imaging study. Neurorehabilitation and Neural Repair. 30 (6), 591-599 (2016).
  31. Matjacic, Z., Zadravec, M., Olensek, A. Feasibility of robot-based perturbed-balance training during treadmill walking in a high-functioning chronic stroke subject: A case-control study. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 15 (1), 32 (2018).

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Citar este artículo
Lin, S., Lin, Q., Zhao, B., Jiang, Y., Zhuang, W., Chen, D., Zhang, Y., Chen, A., Zhang, Q., Zheng, Y., Wang, J., Xu, F., Qin, X., Cai, Y. Dual-Task Stroop Paradigm for Detecting Cognitive Deficits in High-Functioning Stroke Patients. J. Vis. Exp. (190), e63991, doi:10.3791/63991 (2022).

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