This article describes the 4 Mountains Test (4MT), a hippocampus-dependent test of working allocentric spatial memory. The hippocampus is affected early in Alzheimer’s disease (AD) and this article outlines the 4MT methodology and results of patient testing, which demonstrates the value of the 4MT in the diagnosis of pre-dementia AD.
פרוטוקול זה מתאר את הממשל של 4 הרי המבחן (4MT), בדיקה קצרה של זיכרון מרחבים, שבו זיכרון עבור הפריסה הטופוגרפית של ארבעה הרים בתוך נוף ממוחשב נבחן באמצעות פרדיגמה משחק ל-מדגם מושהה. זיכרון המרחבי Allocentric נבחן על ידי שינוי נקודת המבט, צבעים ומרקמים בין תמונות שהוצג יעד בתחילה.
זיכרון המרחבי Allocentric הוא תפקיד מרכזי של ההיפוקמפוס, אחד האזורים במוח המוקדמים להיפגע במחלת האלצהיימר (AD) וליקוי בתפקוד בהיפוקמפוס הקדים את התחלתה של דימנציה. עליתי השערה כי ביצועים על 4MT יסייעו באבחון של מחלת אלצהיימר predementia, בא לידי ביטוי קליני פגיע קוגניטיבית קלה (MCI).
4MT יושמה לחולים עם MCI, מרובדת מבוסס נוספת על הנוזל השדרתי (CSF) מצב סמן ביולוגי AD (10 MCI סמן ביולוגי חיובי, 9 ביו MCIסמן שלילי), ועם דמנציה אלצהיימר המתונה, כמו גם ביקורת בריאה. בדיקות Comparator שכללו בדיקות של זיכרון וקשב אפיזודי מקובל כאמצעים רגישים של מוקדמות לספירה. נתונים התנהגותיים היו בקורלציה עם אמצעים MRI כמותי של ההיפוקמפוס, precuneus ו cingulate האחורי gyrus.
עשרות 4MT היו שונים משמעותית בין שתי הקבוצות MCI (p = 0.001), עם ציון במבחן ≤8 / 15 ובין רגישות 100% וסגוליות 78% לסיווגה של MCI עם סמנים לספירה חיובית, כלומר, AD predementia. ציונים במבחנים 4MT בקורלציה עם נפח ההיפוקמפוס (r = 0.42) ואת עובי קליפת המוח של precuneus (r = 0.55).
לסיכום, 4MT יעיל בזיהוי בשלבים המוקדמים של מחלת אלצהיימר. המשך הקצר, יישום קל וניקוד, והמאפיינים פסיכומטריים חיוביים של 4MT למלא את הצורך לבצע בדיקת אבחון פשוט אך מדויקת עבור AD predementia.
מחלת אלצהיימר (AD) הוא הגורם השכיח ביותר של דימנציה והיא כעת הבינה בשלבי predementia של AD להתקיים בצורה של במה "presymptomatic" שקטה קליני. A / סימפטומטי "prodromal" במה, באה לידי הביטוי כמו ליקוי קוגנטיבי מתון (MCI), שבה אנשים מציגים ירידה קוגניטיבית (בדרך כלל פגיעה בזיכרון) אבל לשמור על עצמאות תפקודית ופעילויות נשמרו יומיומי 1. מחודשת של מחלת אלצהיימר קלינית זו משתקפת הסטים הנוכחיים של קריטריונים לאבחון לספירה 2,3.
אבחון של מחלת אלצהיימר בשלבי predementia שלה הוא חשוב ביותר, לא רק למתן הטיפול קליני הכי טוב אבל גם לאור הגעתו הצפויה של טיפולי שינוי מחלה לחולי אלצהיימר, בהתחשב בעובדת טיפולים כאלה עשויים להיות יעילים ביותר אם מיושמים בשלבים מוקדמים של המחלה. זו באה לידי ביטוי על ידי הניסויים הקליניים שבוצעו לאחרונה של-amylo אנטיid התרופה solanezumab; בעוד תוצאות ראשוניות לא הראו כל השפעת טיפול, הערכה מחדש של נתונים על תת-הקבוצה של חולים עם מחלת משפט מתונה נמצאה השפעה משמעותית על נקודות הקצה הקוגניטיבית של הניסוי 4.
עם זאת, MCI בשל AD הוא מאוד קשה להבחין קליני מגורמים אחרים של MCI, הכוללים גם פרעות nonneurodegenerative כגון חרדה. יש צורך ולכן למבחן כי הוא לא רק רגיש דמנציה לספירה קשורה אבל גם לא פולשנית ומתאים לשימוש נרחב בפרקטיקת אבחון קלינית שיגרתית. הדרישה האחרונה היא מכרעת לאור השכיחות הגבוהה של MCI ב הזדקנות האוכלוסייה, עם שכיחות מוערכת של 5 – 20% באוכלוסייה בבריטניה מעל גיל 65 שנים 5, שרבים מהם תשתתף nonspecialist, קהילתית, מרפאות זיכרון .
בדיקות נוכחיות אינן לענות על צורך זה. בדיקות המשמשות לאיתור דמנציה לספירה קשורה (כגון סריקת MRIכדי לקבוע כל מוח או ניוון בהיפוקמפוס) צמצם רגישות כאשר נמרח על השלבים טרום דמנציה של AD 6. בחינת מצבו הנפשית המינית (MMSE) 7 היא המבחן הקוגניטיבי הנפוץ ביותר במרפאות זיכרון אבל הוא לא רגיש, לא ספציפית ויש לו יכולת 8 חזוי עני. ביומרקר מבוסס בדיקות, כגון עמילואיד-PET או מחקרי CSF של עמילואיד / טאו, הם מנבאים טובים של מרת דמנציה 9 אבל הם פולשני ויקר, והזמינות המוגבלת שלהם כדי לבחור מרפאות מומחים מונעות השימוש שלהם בפועל קליניים שיגרתי.
4 הרי המבחן (4MT) 10 יכול לענות על צורך זה. 4MT הוא מבחן קצר של עבודת allocentric זיכרון המרחבי (כי מעריך את היכולת המשתתף להיזכר המרחבית של סדרה של נופים ממוחשבים מנקודת מבט מוזז), שנועד לשקף את התפקיד של ההיפוקמפוס קוגניציה מרחבית. הרציונל המדעי FOr שימוש מבחן כזה מושתת על שני עקרונות, שניהם תמך ידי מחקר מקיף. הראשונה היא כי ההיפוקמפוס האונה הטמפורלית מדיאלית קשורה (MTL) מבנים מושפעים החל מהשלבים המוקדמים של מחלת אלצהיימר. עדות לכך מתקבלת ממחקרים נוירו של AD, אשר הראו ניווניות של מערכת עצבים כי הוא ציין בתחילה בתוך MTL, עם המעורבות הראשונה של קליפת entorhinal ובהמשך, ההיפוקמפוס 11, 12. איבוד עצבי חמור באזורים אלה קיים גם בבית בשלבים מוקדמים של מחלת אלצהיימר קלינית מאליו 13. העיקרון השני הוא כי ההיפוקמפוס מעורב באופן ביקורתי בזיכרון המרחבי. זה מקורו ההפגנה הראשונית של פעילות ירי הקשורות למקום של נוירונים בהיפוקמפוס של חולדות נע בחופשיות 14, אשר הובילה את התיאוריה "מפה קוגניטיבית" של הפונקציה בהיפוקמפוס 15. מחקרים מאוחרים יותר מצביעים כי ההיפוקמפוס האנושי יש תפקיד דומה, עם acti מקום הקשורותvity שנצפו במהלך ההקלטות presurgical מן נוירונים בהיפוקמפוס של חולים עם אפילפסיה של האונה הטמפורלית 16, ועם הפעלת ההיפוקמפוס בדיקות הדמיה תפקודית במהלך משימות מעורבים הזיכרון המרחבי 17.
המשימה וגירויים 4MT מתוארים אל הארטלי et. (2007) 10. הגירויים אותו שימשו בכל המחקרים מאוחרת יותר שתפורסם עד כה 18-21.
כל פריט 4MT מורכב 5 תמונות של נופים ממוחשבים כפי שמוצג באיור 1. המשתתף להציג תמונה מדגמת ונדרשים ואז לבחור תמונת יעד 4 חלופות, אשר מראה את אותו המקום מנקודת מבט שונה. 3 התמונות הנותרות הם רדידי המתארים נופים הטופוגרפיה שלהם שונה באופן שיטתי מן הנוף היעד.
איור 1. ארבעה הרי המבחן (4MT). (א) כל הגירויים 4MT מבוססים על heightfields ממוחשבת המכילה 4 הרים כפי שמודגם על ידי מפה מתארת למשל אחד (ראה טקסט לפרטים נוספים). תמונות המוצגות באמצעות מצלמה וירטואלית להציב באחד 7 במקומות המצוינים. (ב) המשתתף לראות תמונת מדגם בה הם לומדים לפני לראות ארבע תמונות שונות (יעד אחד מראה באותו מקום מנקודת מבט שונה, ו -3 רדידי מראה שונים מקומות). משימתם היא לזהות את המטרה. (C) דוגמא של תמונה לדוגמא. (ד) מקביל תמונות יעד רדיד (היעד נתפס שמאלי עליון). שים לב שכל התמונות יוצגו באותו המידה את הבדיקה, וכי נקודת מבט ותכונות nonspatial אחרת הן מגוונות באופן שיטתי בין תמונות לדוגמה ולבדוק. אנא לחץכאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
נוף כל מורכב טופוגרפי דומה: המטוס לקרקע עם הגליות בקנה מידה קטנות, רכס הרים בצורה חצי עיגול (המגדיר את האופק כל תמונה), ו -4 הרים בולטים של צורות וגדלים שונים. מוצגת דוגמא כמפה קונטור באיור 1 א. גירויים נבחרו ממספר רבות של נופים, נוצרו באופן שכל בעל טופוגרפיה גלובלית ברורה באופן חד משמעי שבתוכה תכונה מקומית בודדים משותפות בין פריטים ובין נופי יעד ורדיד. נופים השתמשו כדי ליצור תמונות רדיד נוצרים על ידי שינוי צורת הגודל והמיקום של הרים בנוף מדגם / היעד. זה מספק ערכה של רדידי שיתוף (במידה דומה על פני פריטים) טופוגרפי מקומית, כך אסטרטגיות nonspatial מבוססות על זיכרון עבור תכונה מקומית תהיינה יעילות. תמונות לדוגמא היעד המוצגים באמצעות אותה הטופוגרפיהאבל במקומות מצלמה שונים. מטרת שינוי נקודת המבט היא לעודד allocentric אסטרטגיות מרחבית (ניצול ייצוגים מרחביים אשר ידועים להתקיים בתוך המבנה בהיפוקמפוס, לראות הארטלי et al., 2014 לסקירה אחרונה 22) וכדי להרתיע אסטרטגיות מבוססות על ייצוגים אגוצנטריים או חזותיים ( אשר ידועים להתקיים מחוץ היווצרות בהיפוקמפוס, לראות ברג'ס, ג'פרי & אוקיף, 1999 23). סוג המידע האחרון מופר על ידי השינוי בלתי הצפוי של נקודת מבט, במיוחד מאז כמה הטופוגרפיים משותפים לשני נופי היעד ורדיד. כדי להמשיך להרתיע אסטרטגיות התאמת תבנית חזותיות, התאורה, צבעי נוף טקסטורות תנאי מזג אוויר הם מגוונים בין המדגם לבין תמונות הבדיקה. כל פריט ובכך מהווה דימוי מדגם עם קבוצה אחת של תכונות nonspatial, תמונת יעד המתארת אותו הנוף מנקודת מבט שונה f nonspatial השונהeatures ו -3 תמונות רדיד עם טופוגרפיה מובחנת אך שיתוף תכונות nonspatial עם המטרה.
לאחר ההפגנה כי ביצועי זיכרון מרחבי 4MT (זיכרון המקום; PM) נפגעה באופן סלקטיבי בחולים עם נזק בהיפוקמפוס מוקדי, תוך תפיסה מרחבית (Perception מקום; PP), זיכרון nonspatial ותפיסה nonspatial ניצלו יחסית 10, בדיקה זו יושמה לחולים עם דמנציה. תוצאות מקבוצות מחקר נפרדות הראו כי 4MT יכול להבדיל בחולי דמנציה לספירה קשורה, לא רק מן נושאי ביקורת שווה גיל אלא גם בחולים עם הפרעות דמנציה גורמי אחרים 18, 19.
לאחרונה, 4MT הוכח להפלות חולי MCI עם ובלי ראיות סמן ביולוגיות של AD הבסיסית, ממחישות התועלת הפוטנציאלית שלה כמבחן קליני predementia AD 20. במסגרת אותו מחקר, את 4MT יושמה בהצלחה אלעוקבת חולה MCI גייס ממרפאות זיכרון איטלקיות, הוכיחה את התועלת של בדיקה זו, את העיצוב של אשר היא שפה-עצמאית, במסגרות קליניות ותרבותיות שונות.
מאמר זה מתאר את המתודולוגיה 4MT ומסכם את תוצאות המחקר על חולי MCI, אשר מתפרסמים במלואם בעיתון ידי ואח Moodley. (2015) 20. במחקר זה, ביצועים על 4MT הושוו עם מדידות מבניות של אזורים במוח מפתח המעורבים בעיבוד מרחבים, כלומר ההיפוקמפוס, precuneus ואת רכס חגורה אחורי.
4 הרי מבחן (4MT) הוא מבחן קצר של זיכרון מרחבי allocentric שהוא רגיש predementia לספירה בחולים המציגים MCI. בעקבות ב ממחקרים קודמים שהראו כי מבחן זה יכול להבדיל בין הקשורות AD ודמנציה שאינו קשור לספירה 18, 19, עשרות 4MT שונה משמעותית בין קבוצות החולים MCI עם ובלי ראיות סמן ביולוגי CSF של AD, אשר הותאמו אחרת במונחים הדמוגרפיה, משך הסימפטום, IQ וביצועים premorbid על בדיקות neuropsychometric בכלל. שים לב במיוחד, לא היה הבדל משמעותי בין 2 הקבוצות MCI מבחינת Rey שמיעתית מילולית למידה מבחן (RAVLT) ביצועים. RAVLT הוא מבחן בשימוש נרחב של זיכרון אפיזודי, נחשב כבעל רגישות אבחון גבוהה עבור מוקדם לספירה, צויין כאחד של מבחנים קוגניטיביים מתאים לשימוש באבחון MCI בשל לספירה 3. היכולת של בדיקות 4MT כדי לזהות הנוכחות של מוקדמות לספירה מודגמת עוד יותר על ידימדדים של רגישות וסגוליות הבדיקה. ציון 4MT של 8/15 או מתחת היה קשור 100% רגישות אבחון וספציפי 78% לצורך זיהוי של AD מוקדם בחולי MCI, כפי שהוכח על ידי ראיות סמן ביולוגיות של AD. האזור הקשור מתחת לעקומת מאפיין מקלט ההפעלה היה 0.93.
עשרות 4MT בקורלציה עם נפח ההיפוקמפוס (r = 0.42) ועם עובי קליפת המוח של precuneus (r = 0.55), עולה בקנה אחד עם התפיסה כי allocentric הזיכרון המרחבי בבני אדם הוא subserved ידי רשת פונקציונלי שמקיף ההיפוקמפוס precuneus. המשימות ללא מחקרי fMRI הראו כי ההיפוקמפוס precuneus מייצגים רכזות זו בזו קשר ההדוק בתוך "רשת מצב ברירת מחדל" שבבסיס בזיכרון מרחבי אפיזודי 39, 40 ו ממצאי מחקר שנערך לאחרונה זה עולים בקנה אחד עם הפגיעות של רשת זו מוקדם AD 41 .
יחדיו, התוצאות שהתקבלומכמה מחקרים שכללו חולים עם MCI לספירה להוכיח את העיקרון כי 4MT היא בדיקה רגישה למחלת אלצהיימר predementia. הערך המוסף הפוטנציאל של מבחן זה מודגשת על ידי תצפיות בשנים האחרונות עבודה זו שלא בנפח ההיפוקמפוס, נחשב סמן ביולוגי של AD, או בדיקה של זיכרון אפיזודי עם RAVLT, הצליחו יפלו בין מטופל למטופל MCI עם ובלי עדות הבסיסית מוֹדָעָה. מחקרים בקנה מידה גדולים יותר בהמשך לערב את 4MT מתבצעים כעת כי תתייחס המגבלה העיקרית של מחקר זה המתייחס גודל המדגם קטן יחסית. אלה כוללים מחקרים ארוכים טווח כי להעריך את היכולת של ביצועי 4MT לחזות מרה של MCI כדי דמנציה מחקרים ארוכים טווח ב זקן אסימפטומטית לקבוע אם ביצועי 4MT לקויים עשויים לבשר ירידה קוגניטיבית לספירה הקשורה הבאה. AD לעומת מחקרים סגוליים הלא-AD יעסוק בשאלת מהימנות מבחן, בדוק שוב בחולים ולא שולט, כמתואר in נייר זה.
צעדים קריטיים במנהל מבחן
המבחן הוא פשוט לנהל אך יש להקפיד לתת הוראות ותרגול מדויקים. בפרט, עבודת טייס עם המשימה עולה כי הניסוח של הוראות חשובה, כמו allocentric (נוף-עצמאי) אופי המשימה ההכרה המצליח מוכר. משתתפים יכולים להיות פירושים אידיוסינקרטית של מונחים כמו "סצנה", "תמונה", "נוף" אבל הם מבינים את הביטוי "באותו מקום" להקיף דעות אחרות. שלב קריטי הפרוטוקול הוא להבטיח כי האלמנט הזה של ההוראה הובן לפני מתקדם מפרקטיקה כדי פריטי מבחן.
מתוצאות עולות כי המבחן הוא רגיש באופן סלקטיבי לפתולוגיה בהיפוקמפוס אבל, באופן עקרוני, ביצועים יכולים להיות מוגבלים גם על ידי שיתוף פעולה של מטופל, מוטיבציה ותשומת לב (כמו מושפע דיכאון או חרדה, fאו למשל), על ידי הבנתי את ההוראות ואפשרות ידי שנפגעו באזורים אחרים במוח שותף לתהליך ראייה וזיכרון המרחביים allocentric. לכן חשוב, כי המשתתף מבחן מונעים וקשוב וכי אינקלוזיו / קריטריוני הדרת אמצעים המצורפים מספיקים כדי לשלול הסברים חלופיים עבור ביצועים ירודים.
שינוי מבחן
4MT חברה משמש למדידת תוצאה ללימודי התערבותית של תרופות אנטי-AD, הוחל לאנשים לפני תחילת דמנציה. לאור הצורך בבדיקות חוזרות ונשנות, טופס 15-פריט חלופי של הבדיקה, מתאימות עבור קושי מבחן עם המבחן של 15 פריט המשמש 3 מחקרים, כבר נוצר, על אף מהימנות מבחן, בדוק שוב הטובה של הגירויים הנוכחיים . קושי בהתאמה בהמשך 15 פריט בדיקות חלופית-גרסה מפותחות כיום על מנת לאפשר בדיקה חוזרת מרובה בתוך מחקרים ארוכים טווח בעתיד tניסויי reatment.
מספר שינויים בפרוטוקול לעיל ניתן לאמץ. במחקרים הקליניים שפורסם, מטופלים וקבוצות ביקורת נבדקו עם מבחן זיכרון טופוגרפי 15 פריט. למטרות מחקר גרסאות אחרות של המשימה עשויה להיות שימושית. תפיסתי (תמונת מדגם תישאר גלויות במהלך ההתאמה) והגירסות הלא-מרחבים (שבה המשתתפים להתאים מרקם, תאורת תנאי מזג אוויר ולא ארגון המרחבי) של המשימה שמש להשוואה עם זיכרון טופוגרפי 10 שהיו יכול לאפשר זיהוי של מוטיבציה מבלבלת או בעיות תפיסתיות. במחקרים קליניים עם משתתפים בריאים באופן בלעדי 21 מבחן זיכרון טופוגרפי 30 פריט מאתגר יותר ניתן להשתמש.
מגבלות הטכניקה
יישום מוצלח של 4MT דורש תפקוד ראייה כי הוא תמים מספיק כדי לתפוס את גירויי הבדיקה.
בשנת conיש clusion, את 4MT מספר יתרונות מבצעיים שיהלמו השימוש בו כמבחן אבחון למחלת אלצהיימר מראש דמנציה בפרקטיקה הקלינית שגרתית. באופן ספציפי, הקיצור שלה, קלות ההעברה והטבע פולשני מאפשר לו לשמש nonspecialist, וכן מומחה, במסגרות קליניות. לאור יתרונות אלה, עבודה שוטפת היא לבחון את ההיתכנות של יישום מבחן זה מחזורים גדולים יותר של משתתפים נגזרים מרפאות זיכרון מבוסס קהילה ומרפאות חולים, עם מעקב ממושך כדי לקבוע את היכולת של 4MT לחזות מרת מ- MCI לדמנציה . ההפרשה של 4MT בצורה אלקטרונית תקל על האימוץ הנרחב המתוכנן של המבחן הזה ככלי אבחון קליניים.
The authors have nothing to disclose.
פיתוח FThe של בדיקה זו נתמך על ידי עמיתי מחקר בכירים במועצת Research UK הרפואית NB. TH קיבלה תמיכה מהמחלקה לפסיכולוגיה, אוניברסיטת יורק.
המחקר המוצג נתמך על ידי מענק בבריטניה לחקר האלצהיימר הוענק DC. DC ממומן על ידי המכון הלאומי קיימברידג של מרכז למחקר ביו-רפואי בריאות מחקר. כל המחברים מבקשים להודות לכל המטופלים בקבוצת הביקורת להשתתפות מסוגם, כמו גם מוסדות שלהם.
Four Mountains Test booklet | N/A | N/A | Available via Professor Neil Burgess and Dr Tom Hartley. Test booklet can be assembled using an A4 file or similar. |
Four Mountains Test response sheet | N/A | N/A | Available via Professor Neil Burgess and Dr Tom Hartley. Response sheet is used to record participant's response and response time and to then generate raw totals. |