日常生活中短时认知任务的可行性和有效性评估

《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许可证》编号：19（2020）100300日常生活中工作记忆和处理速度的数字评估：可行性，验证和经验教训N.E. M Danielsa，b，1，S.L.巴特尔斯a，c，10，1，S.J.W.Verdella，R.J.M.Van Knippenberga，c，法医De Vugta，c，Ph.A.E.G Delespaula，da荷兰马斯特里赫特马斯特里赫特大学健康医学和生命科学学院精神病学和神经心理学系b荷兰马斯特里赫特马斯特里赫特大学健康、医学和生命科学学院家庭医学系c荷兰马斯特里赫特马斯特里赫特大学心理健康和神经科学学院林堡阿尔茨海默病中心dMondriaan心理健康信托基金，成人精神病学系，荷兰A R T I C L EI N F O保留字：认知EX经验抽样工作记忆处理速度A B S T R A C T目的：认知功能通常在精神和神经系统疾病中受损，并且可能在一天中波动。对现有的经验取样工具进行了升级，以评估个体在日常生活中的认知。目的是检验两个瞬时认知任务的可行性和有效性。方法：将瞬时视觉空间工作记忆任务（mVSWMT）和瞬时数字符号替换任务（mDSST）添加到经验抽样法（ESM）智能手机应用程序中。年龄在19至73岁之间的健康成年人（n=49）在ESM问卷中每天8次，连续6天执行任务通过完成率和参与者经验确定可行性。有效性进行了评估，通过在日常生活中的个人和情境因素的认知表现的语境化结果：参与者经历了愉快的任务，感到有动力，完成率很高（71%）。社会背景，年龄和分心影响日常生活中的认知表现。mVSWMT太难了，因为只有37%的回忆是正确的，因此需要调整（即编码和回忆之间的固定时间;每个时刻更多的试验）。mDSST速度结局似乎是捕获人与人之间方差的最敏感结局指标。结论：短时认知任务的重复评估是可行的，有希望的，但需要更多的研究，以提高不同样本的效度和适用性。对参与该领域的团队的建议包括将任务设计与传统的神经心理学测试相匹配，并涉及多学科团队和用户。对个人需求的特别关注可以提高动力，防止挫折。最后，测试应该具有吸引力和竞争力，以刺激参与，但仍然反映实际的认知功能。1. 介绍当涉及到个人如何管理日常任务和执行日常活动时，认知是一个关键的决定因素。只有当一个人能够记住，集中，沟通，计划和推理，他/她才能应付生活的要求。认知和功能之间的联系不仅在具有认知障碍（Aretouli和Brandt，2010）或心理健康问题（Mansueto等人，2018年，健康个体（Shimada等人，2016年）。因此，在理解日常模式或支持功能时，有必要考虑认知。记忆功能、处理速度和其他认知能力通常在临床或实验室环境中而不是在自然环境中进行评估在常规初级保健中使用简短的认知筛查来识别有认知功能障碍风险的个体，而全面的多维神经心理学电池的目的是建立诊断或功能概况（Roebuck，2011）。通讯作者：马斯特里赫特大学，Postbus 616，6200 MD Maastricht，荷兰。电子邮件地址：naomi. maastrichtuniversity.nl（N.E.M.）Daniels），sara. maastrichtuniversity.nl（S.L.巴特尔斯），西蒙娜.maastrichtuniversity.nl（S.J.W. Verdegan），r. maastrichtuniversity.nl（R.J.M. Van Knippenberg），m. maastrichtuniversity.nl（M.E. DeVugt），ph. maastrichtuniversity.nl（P.A.E.G.Delespaul）。[1]这些作者对这项工作作出了同样的贡献。https://doi.org/10.1016/j.invent.2019.100300接收日期：2019年9月4日;接收日期：2019年12月13日;接受日期：2019年12月14日2019年12月30日的一份声明2214-7829/©2020TheAuthors.由ElsevierB.V. 这是一个不可操作的CC，它与CCBY-NC-NDLicense（http：//creativecommons.org/licenses/BY-NC-ND/4。0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表互联网干预杂志首页：www.elsevier.com/locate/inventN.E. M Daniëls等人《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许2Fig. 1. 研究的可视化总结，重点关注日常生活中的认知评估，按认知领域、人群和与结果相关的个人因素集（见出版物）;本总结不旨在详尽无遗，但提供了该领域的第一个概述）。NP=神经心理学。Spencer等人，2017年）。Casaletto和Heaton（2017）强调了关于神经心理学评估的此外，由于医生访问周期性地发生（Palladino等人，2016年），评估提供了一个人的认知能力的相当暂时的图片。因此，这种传统方法可能会影响神经心理学测试结果的生态有效性（Chaytor和Schmitter-Edgecombe，2003）。一个经验验证的每日日记法，被称为相对较新。Moore等人（2017）最近的一项综述确定了12项使用自我管理数字认知评估的研究。在PubMed上进行了简短的文献检索，确定了13项其他研究（可视化总结见图1日常生活中的评估考虑了各种认知领域。通常，使用多个任务，并评估多个域。工作记忆和注意力/反应时间是最普遍的，这可以通过以下事实来解释，即这些领域通常与各种患者群体相关，因为它们在以下情况中受到影响：EX经验采样方法（ESM）或生态瞬时神经病症（Huntley和Howard，2010; Silveri等人，评估（EMA）允许收集真实世界的信息（Csikszentmihalyi和Larson，1987; Delespaul，1995; Shiffman等人，2008年）。使用智能手机应用程序的数字ESM技术促使参与者在一天中反复反思自己的行为、情感和背景因素（Hébert等人，2018; van Os等人，2017年）。在过去的十年中，兴趣已经增加，不仅描绘影响和活动的经验采样，但也包括认知功能的领域。它与弥合实验室与生活的差距以及在日常生活中以更动态的方式密切观察认知有关（Bielak等人，2017年）。了解认知表现会随着时间的推移而波动，并掌握哪些日常环境会影响认知表现，可以帮助患者优化日常生活中的活动。运动认知任务提供了一个更动态的认知理解一整天，可以临床相关时，从身体或心理投诉重新覆盖。对于生态有效的认知评估，通过智能手机应用程序提供的数字日记方法提供了独特的机会。1.1. 认知评估在日常生活中的地位通过技术进行日常生活中的认知评估，2007）以及精神疾病（Luck和Gold，2008; Roitman等人，2000年）。参与者的年龄从青少年到老年人不等。虽然一些研究集中于健康个体（例如Hyun等人，2018; Riediger等人， 2014; Thomson等人，2009; Tiplady等人， 2009），其他包括患者群体（例如Bouvard等人，2018; Marhe等人， 2013; Waters等人，2013年）。规范性数据仍然不可用，因此，在健康个体中验证移动认知评估仍然是相关的。要描述瞬时任务的内部有效性，瞬时执行的情境化是一个关键因素。因此，以前的研究考虑了个人因素，如年龄，情绪和药物使用。此外，移动认知任务的心理测量特性，包括人与人之间的信度，人内的信度，和结构效度应详细说明（摩尔等人， 2017年）。1.2. 本研究本研究的目的是通过两个新开发的短时认知任务的情境化来评估其可行性和有效性。N.E. M Daniëls等人《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许3采样频率每天八次的高采样频率可以描述日常情绪和认知波动的详细情况 。 此 外 ， 高 频 采 样 是 该 特 定 ESM 平 台 中 的 标 准 （ Delespaul ，1995），其广泛用于研究以及临床环境（Jongeneel等人，2018年;Verdegli等人，2017年）。这个ESM工具的优点是可供Android和iOS用户使用。至关重要的是，要建立在现有技术的基础上，而不是重新发明新的设备，以支持可持续利用。因此，该工具是未来认知任务开发的重要目标。一个健康的样本被招募来执行视觉空间工作记忆任务和加工速度任务内的瞬间评估。此外，ESM项目作为- sess范围广泛的瞬间的内在和情境因素，如情绪和社会背景。为了确定可行性，使用完成率和参与者满意度。有效性进行了评估，通过探索的认知性能的上下文变化。通过将认知结果相互关联以及与相关的ESM-措施（如情绪、疲劳和当前公司）相关联，对使用瞬时认知任务测量的认知表现进行评估。结果进行了讨论，在发展过程中吸取的教训和未来的影响。已经熟悉智能手机应用程序的专业人员、研究人员和临床医生可以在日常生活中包括认知测量以及影响和背景，以理解和支持各种患者人群。2. 方法2.1. 参与者通过滚雪球抽样从普通人群中招募，使用媒体广告和个人网络作为种子。样本量基于使用相同经验采样应用程序的先前可行性研究，并针对至少30名参与者（Edwards等人，2016; van Knippenberg等人，2017年）。51名参与者提供了书面知情同意书。参与者至少18岁，完全理解荷兰语，并且能够使用带有PsyMate™应用程序测试版（版本213-253）的智能手机设备（Android）不能使用自己的智能手机设备的参与者被提供了第五代iPod，其上安装了相同版本的PsyMate™应用程序。基于可能影响认知表现的药物使用和当前对认知或精神健康投诉的治疗，排除了个体。马斯特里赫特大学心理学和神经科学学院的常设伦理委员会（参考编号183_02_09_2017）批准了伦理批准，本研究按照赫尔辛基宣言进行。2.2. 测量本研究不包括传统的神经心理学任务，因为重点在于瞬间认知分数的情境化及其在一天内的波动。为了验证ESM项目，建议在相似和不相似的ESM项目之间建立相关性（Delespaul，1995）。正如Chen等人（2015）所建议的那样，体验质量项目之间的关联模式（即，认知）和其他瞬间项目，如与经验有关的情绪，应该是合乎逻辑的，从而支持数据的内部有效性2.2.1. 经验抽样法ESM使用PsyMate ™ Suite进行管理;这是由马斯特里赫特大学和马斯特里赫特UMC+（www.psymate.eu）开发的智能手机应用程序和基于云的平台PsyMate™是一种参数化的灵活工具，用于日常生活中的重复评估应用被编程为连续六天每天发出八次听觉和视觉提示（蜂鸣信号），发出自我报告问卷的可用性信号。在上午7点30分至下午10点30分之间的112.5分钟的半随机时间段提供这些哔哔声问卷，并在15分钟内保持可供回答。哔哔声问卷包括情绪（即，积极和消极的影响），身体状况（即，饥饿、疲劳和疼痛），以及上下文（即，位置、活动和社交伙伴）项目以及两个认知任务。积极情感（PA）包括“愉快”、“精力充沛”、“放松”、“热情”和“满意”等项目，而消极情感（NA）包括“不安”、“沮丧" 、 ” 烦 躁 “ 、 ” 孤 独 “ 、 ” 焦 虑 “ 和 ” 内 疚 “ 等 项 目 。 根 据 ESM 指 南（Delespaul，1995年），每名参与者必须完成至少16份有效的蜂鸣问卷（占总数的1/3）才能纳入分析。包括两个瞬时认知任务的一个ESM评估将花费不超过2分钟来完成。除了哔哔声问卷，参与者每天完成一次早晨评估和一次晚上评估，每个评估由7个自我报告项目组成。早晨的问卷调查侧重于自我报告的睡眠质量。晚上的调查问卷侧重于对当天的总体评价。大多数问题都是在7分制李克特量表上回答的（1=完全没有，4=中度，7=非常）。一些项目包含类别（例如，夜间清醒0、1、2、3、4、5或>5次）。ESM项目的完整清单载于《汇编》XA。2.2.2. PsyMate™瞬时视觉空间工作记忆任务（mVSWMT）PsyMate™ mVSWMT的概念是基于流行的纸牌游戏“记忆”，也被称为“集中”或“匹配匹配”，玩家在“记忆”已被用于研究不同年龄组的注意力和记忆功能（Lavenex等人，2011; Schumann-Hengsteler，1996）。mVSWMT旨在测量注意力和视觉空间工作记忆（即，编码、维护和检索视觉信息）。开发团队包括精神病学和神经心理学医疗保健专业人员以及ESM研究人员。该团队定义了mDSST的以下要求：参与者应该能够每天执行几次移动认知任务，任务需要简短，对认知变化敏感，并且证明没有或只有很小的学习效果。参与者被告知他们将看到九个图标来记住。在参与者按下开始按钮后，图标以三乘三的网格呈现八秒（编码阶段;参见图2a的左部分）。接下来，参与者回答了两个干扰问题的7分李克特量表：“我想我都记得”和“一般来说，我现在感觉很在回忆阶段（见图2a的右部分），参与者看到一个3 × 3的空白方格，上面有一个图标。一个指令，用于选择所显示图标的原始位置的正方形。选中的方块显示下面的图标以提供反馈。在第一次概念化中，每次蜂鸣只提供一次试验，以使ESM评估尽可能短。每一个哔哔声的瞬间，都会出现一组独特的符号。这些网格是从122个独特的图标中随机填充的（见图1）。 2 b），并从网格中选择随机图标提示。回忆期间结局指标为正确/不正确（正确=1）。选择mVSWMT中呈现的图标是因为它们代表日常生活中的众所周知的对象并且易于识别。2.2.3. PsyMate™瞬时数字符号替换任务（mDSST）PsyMate™ mDSST的灵感来自韦克斯勒成人智力量表（WAIS）的数字符号替代任务（DSST）的纸笔版本。最初的WAIS任务测量信息处理速度和短期工作记忆（Wechsler，2008）。N.E. M Daniëls等人《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许4a）、b）、图二. a）PsyMate™瞬时视觉空间工作记忆任务（mVSWMT）编码和回忆阶段。b）PsyMate™ mVSWMT中呈现的图标摘要。PsyMate™版本旨在测量信息处理速度。mDSST满足瞬时任务要求（每天可执行多次;时间短;对认知变化敏感;无/小的学习效应），并且在任务开发期间咨询了同一团队。在常规ESM蜂鸣音调查问卷结束时，出现一个说明屏幕，其中包含一个准备就绪时按下的开始按钮。在任务屏幕的顶部，显示数字1至9以及相应的符号（类似于WAIS DSST），以进行编码。屏幕中央，每一次试炼都有不同的数字显示。在屏幕底部，参与者必须选择与屏幕中间显示的数字相对应的符号（见图3）。在30秒的时间内，参与者必须准确地完成尽可能多的试验。选择30秒的时间框架是为了使ESM评估尽可能简短，从而最大限度地减少对日常工作的干扰。虽然数字-符号组合在哔哔声调查问卷期间保持不变，但在哔哔声中使用了不同的组合。总共随机使用了10个具有相应答案键的唯一编码组合。计算两个mDSST结局指标：试验次数（速度）和正确试验百分比（准确度）。2.2.4. 汇报问卷与会者收到了一份汇报问卷，重点是他们在无害环境管理周期间的一般经历（例如， “PsyMate™的使用是否影响了您的日常活动？”），PsyMate™的可用性（例如， “使用PsyMate™有压力吗？”），以及他们使用PsyMate™ mDSST和mVSWMT的经验（例如，“这项任务在多大程度上是令人愉快的？”，“你有没有遇到什么技术问题？”两个七点李克特量表的问题和开放式的问题。图三. PsyMate™瞬时数字符号暂停任务（mDSST）2.3. 程序知情同意后，在马斯特里赫特大学或参与者家中举行了一个小时的简报会。收集社会人口统计学信息（例如，性别、年龄、生活状况、教育水平、当前职业和种族），并询问关于当前药物使用、精神疾病的早期治疗和认知主诉的额外信息。在这些一般评估之后，将PsyMate™安装在参与者的智能手机设备上，或者参与者收到安装有最新PsyMate™版本的iPod。在检查设备设置的电池节省选项和允许推送通知后，参与者被指导如何使用PsyMate™和认知任务。完成了测试试验，以熟悉ESM程序。参与者在第二天开始了他们为期六天的ESM阶段。在第二天，与会者被要求检查应用程序是否正常工作，并澄清潜在的问题。在ESM阶段之后，进行了一个小时的汇报会议，在此期间，参与者完成了汇报问卷，并提供了关于两个认知任务的具体反馈。2.4. 统计分析通过描述性统计（频率）评估两种认知任务的参与者特征、可行性和可接受性。通过比较有效蜂鸣音时刻的平均百分比与蜂鸣音时刻总数来计算完成率。使用PsyMate™收集的数据具有多级结构;蜂鸣声（1级）嵌套在参与者（2级）中。多水平回归分析被用来评估随着时间的推移认知的变化，并检查学习效果。会话计数器评分用作时间的近似测量，由受试者内的一系列蜂鸣音组成通过使用会话计数器评估随时间推移的效果，使用小时评估日内时间效果，使用研究日（第1 - 6天）评估日间时间效果，检查学习效果。预计学习不会是线性的;因此，所有时间变量将被转换为对数或二次函数。正确/不正确（mVSWMT）、30秒时间间隔内的试验次数（速度）和正确试验百分比（准确度）（mDSST）用作因变量和会话的对数转换N.E. M Daniëls等人《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许5计数器（时间）、小时及其二次函数和研究日的对数变换作为自变量。为了评估情境化，为位置（在家与其他地方）和公司（单独与单独）创建了虚拟变量。与其他人）。与活动相关的压力被概念化为“我宁愿做别的事情”、“这对我来说很难”和“我能做好这件事”（反向编码）的平均值为了评估PA、NA、疲劳、活动相关压力、分心、担忧、专注、位置、陪伴和睡眠质量作为自变量与mVSWMT和mDSST的认知结果作为因变量之间的相关性，计算了多水平回归分析。在这些多层次模型的协变量是二次年龄，性别和可能的学习效果与时间变量测量为了研究年龄效应，进行了亚组多水平回归分析，将参与者分为年轻组（45岁）和老年组（45岁或以上）。此外，Fischer-z转换的主题皮尔逊的成对相关性之间的认知结果的措施进行了计算。使用Stata版本13.0（StataCorp，2013）进行分析始终使用双侧显著性水平0.05。3. 结果3.1. 参与者71人表示对研究感兴趣，其中66人符合资格标准。在这些人中，7人在工作期间不允许使用移动电话，4人没有足够的时间，1人因为没有设备而无法参加，3人在收到信息后没有回复。总共有51人同意被纳入，招募率为66%。在提供知情同意书的51名参与者中，有两名参与者因目前的精神健康问题治疗而被排除在外。这留下了来自49名参与者的数据和1499条蜂鸣 音 记 录 。 由 于 技 术 问 题 （ 软 件 的 beta 版 本 ： 丢 失 70 条 记 录（4.67%），n=3个传输问题，n=2个器械损坏），5名参与者的数据无法使用，最终数据集包含44名参与者和1429条有效蜂鸣声记录。平均而言，参与者完成了48次蜂鸣中的34次（SD=7.03，范围17-47），完成率为71%。n=44例受试者的年龄范围为19 - 73岁，中位数为36岁（M=40，SD=14.82）。百分之六是女性最高教育水平是倾斜的，6%完成了低教育，18%完成了中等教育，76%完成了高等教育。大多数参与者有全职工作（61%），其他人兼职工作（23%），学习（7%），照顾自己的家庭（5%）或退休（4%）。3.2. 可行性3.2.1. PsyMate™程序这些项目很好地代表了参与者的经历（M = 5.70，SD = 1.53），PsyMate ™易于使用（反向编码，M = 1.25，SD = 0.78），口头和书面说明清晰（相对M = 6.86，SD = 0.41; M = 6.84，SD =0.48 ）。 PsyMate ™ 不影响参与者的情绪（M = 2.11 ，SD =1.53 ） 、 活 动 （ M=1.91 ， SD=1.01 ） 或 社 交 活 动 。接 触（M=1.91，SD= 1.18）。蜂鸣次数、蜂鸣持续时间和声音对负荷的影响较低（分别为M = 3.2，SD = 1.79; M = 2.61，SD = 1.86; M= 2.32，SD = 1.62）。有三个人认为问卷的篇幅太长。3.2.2. mVSWMT的评价参与者报告mVSWMT使用愉快（M=5.05，SD=1.57），但相当困难（M=4.61，SD= 1.79）。六名参与者表示，编码和回忆之间的干扰问题使任务变得困难。参与者没有分心在 任 务 期 间 （ M=2.93 ， SD=1.53 ） ， 并 高 度 积 极 地 表 现 良 好（M=5.84，SD=1.16）。他们表示，他们几乎没有不准确的地方（M=1.75，SD=1.28），并会向其他人推荐这项任务（M = 5.25，SD = 1.62）。他们提出了一些进一步改进的建议，即更长的编码阶段和计时器。参与者报告了回忆图标的策略：大声朗读（7次），创建一个故事或助记符（6次），记住图标和图标的位置（5次），以及记住第一行，中间行或最后一行（6次）。3.2.3. mDSST的评价参与者报告mDSST令人愉快（M=5.66，SD=1.22）且易于使用（ 反 向 编 码 ， M=1.86 ， SD=0.90 ） 。 他 们 在 任 务 中 没 有 分 心（ M=3.00 ， SD=1.43 ） ， 并 高 度 积 极 地 表 现 良 好 （ M=5.93 ，SD=1.13）。参与者报告说，他们几乎没有不准确的地方（例如，敲击符号X而不是符号Y）（M=3.00，SD=1.54）。14人评论说，响应按钮的尺寸太小，可能导致不准确。被试会向其他人推荐任务（M=5.82，SD=1.11）。他们提供了一些进一步改进的建议：增加符号和数字的大小或水平旋转屏幕。这对iPod用户来说尤其是一个问题，因为屏幕较小。3.3. 语境因素参与者经历了高PA（M=5.08，SD=0.69，范围3.35此外，他们感到中度疲劳（M=3.01，SD=1.19，范围1-总体而言，参与者报告在活动期间高度集中（M=4.78，SD=0.77，范围3.11参与者在29%的时间里是独自一人，71%的时间是在公司此外，他们有56%的时间在家里，44%的时间在其他地方根据早上的问卷调查，参与者在5到15分钟后入睡（40%），晚上醒来一次（34%）。参与者睡眠良好（M=5.25，SD=0.80，范围3.463.4. 认知与语境因素3.4.1. mVSWMT总体而言，参与者在37%的mVSWMT评估中正确（SD=0.16，范围0.07时间（会话计数器评分）与mVSWMT 结局之间无相关性（B=0.01，SE=0.01，p= 0.32，95%CI=-0.01，0.04），未显示日内时间效应（B=-0.004，SE=0.003，p=0.17，95%CI=-0.01，0.04）。0.002），也没有日间时间效应（B=0.04，SE=0.03，p= 0.17，95% CI=-0.02，0.09），表明没有学习效应。参与者在经历高PA时会犯更多错误（B=-0.03，p= 0.04），与人在一起时（vs.独处;B=-0.10，p= 0.001），以及分心时（B=-0.03，p= 0.001）。<在一项活动中能够集中注意力会导致更多的正确答案（B=0.04，p.001）。

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