Teste de memória de longo prazo em crianças com desenvolvimento típico e distúrbios do neurodesenvolvimento: estudo de viabilidade de tarefa de imagem remota baseada na Web

Abstrato

Fundo:

Os transtornos do neurodesenvolvimento (NDD) fazem com que os indivíduos tenham dificuldade em aprender fatos, procedimentos ou habilidades sociais. O NDD tem sido associado a vários genes, e vários modelos animais têm sido usados ​​para identificar potenciais candidatos terapêuticos com base em paradigmas de aprendizagem específicos para memória associativa e de longo prazo. Em indivíduos com NDD, no entanto, tais testes não foram utilizados até agora, resultando numa lacuna na tradução dos resultados pré-clínicos para a prática clínica.

Um distúrbio do neurodesenvolvimento é uma condição na qual ocorre alguma anormalidade no sistema nervoso durante o feto ou a infância, resultando em uma série de desenvolvimento anormal. Essa condição pode afetar a saúde física e mental do paciente. Existem muitos tipos de distúrbios do neurodesenvolvimento, incluindo autismo, TDAH, deficiência intelectual e muito mais. Entre eles, os distúrbios do neurodesenvolvimento relacionados à memória incluem principalmente os seguintes tipos:

1. Autismo

O autismo é um distúrbio do neurodesenvolvimento que afeta principalmente as habilidades sociais humanas, as habilidades de linguagem e o comportamento emocional. Pessoas com autismo têm memórias mais desenvolvidas, mas têm memórias sociais, verbais e emocionais mais pobres. Essa condição faz com que as pessoas com autismo tenham dificuldades de comunicação interpessoal, compreensão da linguagem e expressão emocional.

2. Autismo

O autismo também é um distúrbio do neurodesenvolvimento. Caracteriza-se principalmente por não ter amigos desde a infância, indiferença para com as pessoas ao seu redor e desenvolvimento desigual. Pessoas com autismo têm memória relativamente normal, mas podem ter certas dificuldades de compreensão, cognição e linguagem.

3. Dificuldades de aprendizagem

As dificuldades de aprendizagem incluem principalmente dificuldades de leitura, dificuldades de escrita e barreiras linguísticas. Pessoas com dificuldades de aprendizagem geralmente têm memória normal, mas habilidades relativamente fracas de linguagem, leitura, escrita e cálculo. Esta situação levará a um declínio na capacidade de aprendizagem, o que afetará a vida e a aprendizagem diária.

Embora os distúrbios do neurodesenvolvimento possam afetar a saúde física e mental de um indivíduo, devemos nos concentrar em um estado de espírito positivo. Para aqueles afetados por distúrbios do neurodesenvolvimento, mas que ainda têm uma forte vontade e motivação, eles terão conquistas e memórias extraordinárias, e suas conquistas brilhantes serão forjadas com seu talento e coragem. Portanto, devemos prestar atenção ao seu estado mental e incentivá-los a enfrentar corajosamente os desafios da vida e a abraçar a beleza do futuro. Percebe-se que precisamos melhorar nossa memória. Cistanche pode melhorar significativamente a memória porque a pasta de carne é um material medicinal tradicional chinês com muitos efeitos únicos, um dos quais é melhorar a memória. A eficácia da carne picada vem de uma variedade de ingredientes ativos que ela contém, incluindo ácido carboxílico, polissacarídeos, flavonóides, etc. Esses ingredientes podem promover a saúde do cérebro por meio de vários canais.

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Objetivo:

Nosso objetivo é avaliar se indivíduos com NDD poderiam ser testados para aprendizagem de associação pareada e déficit de memória de longo prazo, como mostrado em modelos animais anteriores.

Métodos:

Desenvolvemos uma tarefa de associação pareada baseada em imagens, que pode ser realizada em diferentes momentos usando testes remotos baseados na web, e avaliamos sua viabilidade em crianças com desenvolvimento típico (DT), bem como com NDD. Incluímos 2 tarefas: reconhecimento de objetos como uma tarefa mais simples e associação pareada. A aprendizagem foi testada imediatamente após o treino e também no dia seguinte para a memória de longo prazo.

Resultados:

Descobrimos que crianças de 5-14 anos com DT (n=128) e com NDD de diferentes tipos (n=57) conseguiram completar o teste usando o Jogo da Memória. Crianças com NDD apresentaram déficits tanto em tarefas de reconhecimento quanto de associação pareada no primeiro dia de aprendizagem, em ambos os 5-9 anos de idade (P<.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.

Conclusões:

Mostramos que testes de aprendizagem baseados na web usando associação simples de imagens são viáveis ​​para crianças com DT, bem como com NDD. Mostramos como os testes baseados na web nos permitem treinar as crianças a aprender a associação entre imagens, conforme mostrado nos resultados imediatos dos testes e naqueles concluídos 1 dia depois. Isto é importante porque muitos modelos para défices de aprendizagem no NDD visam tanto a memória de curto como de longo prazo para intervenção terapêutica. Também demonstramos que, apesar de potenciais fatores de confusão, como viés de diagnóstico autorrelatado, problemas técnicos e participação variada, o Jogo da Memória mostra diferenças significativas entre crianças com desenvolvimento típico e aquelas com NDD. Experimentos futuros aproveitarão o potencial dos testes baseados na web para coortes maiores e da validação cruzada com outras tarefas cognitivas clínicas ou pré-clínicas.

PALAVRAS-CHAVE

Memória; transtorno do neurodesenvolvimento; transtorno do espectro do autismo; deficiência intelectual; atraso no desenvolvimento; hipocampo; reconhecimento; aprendizagem por associação pareada; testes remotos; autismo; transtorno; genética; desenvolvimentista; transtorno de desenvolvimento; jogo; controlo remoto; testes; diagnóstico; diagnóstico.

Introdução

Distúrbios do neurodesenvolvimento são comuns

Aprender novas informações através da formação de associações está no centro do desenvolvimento e do funcionamento diário. No entanto, a nossa compreensão de como tais associações podem diferir entre indivíduos com desenvolvimento típico e aqueles com distúrbios do neurodesenvolvimento (NDD) permanece insuficiente em alguns aspectos importantes. O NDD inclui um grupo de diagnósticos, nos quais o desenvolvimento de funções cerebrais típicas, como atenção, cognição ou funcionamento social, está alterado [1]. Exemplos de NDDs comuns incluem transtorno de déficit de atenção/hiperatividade (TDAH), transtorno do espectro do autismo (TEA) e deficiência intelectual [2]. Somente nos Estados Unidos, aproximadamente 1 em cada 6 (17%) crianças entre 3 e 17 anos teve um NDD, conforme relatado pelos pais [3]. Isto reflete a taxa identificada em estudos populacionais em todo o mundo [4-10]. Não apenas os indivíduos com NDD, mas também as suas famílias sofrerão encargos financeiros e psicológicos significativos [11-13], necessitando de mais esforço no desenvolvimento de intervenções direcionadas, uma vez que a maioria dos NDD terá efeitos ao longo da vida [14].

Discrepâncias atuais no tipo de memória testado entre modelos NDD pré-clínicos e clínicos

Na última década, houve um grande aumento nos estudos que identificam genes associados a cada condição de neurodesenvolvimento e no desenvolvimento de múltiplos modelos animais para estudar os distúrbios [15-17]. No entanto, existe uma disparidade entre os testes cognitivos utilizados em humanos e as medidas cognitivas utilizadas em modelos animais, o que pode dificultar a tradução de tratamentos candidatos [18,19].

Como muitos dos genes descobertos no NDD pertencem a vias de sinalização que já foram investigadas em modelos animais de aprendizagem e memória [20,21], muitos "ensaios de memória" bem estabelecidos usados ​​anteriormente em modelos animais de NDD não se alinham necessariamente com os resultados clínicos do NDD. testando. Os testes em animais têm se concentrado no estudo da memória não associativa (sensibilização e habituação) versus memória associativa (condicionamento do medo, navegação espacial e condicionamento olfativo) [22,23] e memória de curto prazo (STM; treinamento e recordação em minutos) versus memória de longo prazo. memória de termo (LTM; 24 horas) [24]. Mutantes para ortólogos do gene NDD e intervenções farmacológicas candidatas foram caracterizados por seus efeitos sobre esses comportamentos [25-27]. As ferramentas para detectar problemas de memória de indivíduos com NDD em ambientes clínicos, no entanto, permanecem inadequadas ou dependem fortemente de autorrelatos [28,29].

Embora alguns dos trabalhos pioneiros sobre memória e recordação em indivíduos típicos, como o de Ebinhaus, tenham investigado STM e LTM [30], a maior parte dos testes clínicos de memória tem se concentrado em tipos de STM, como a memória de trabalho [31]. A maioria dos indivíduos com NDD, incluindo aqueles com condições geneticamente definidas comuns, como síndrome do X frágil [32-35], síndrome de Down [36,37], síndrome de Williams [38], bem como distúrbios clinicamente definidos, como descobriu-se que deficiência específica de linguagem [39,40], TDAH [41-43], TEA [44] e deficiência intelectual [45-48] apresentam defeitos de STM. O LTM, no entanto, não foi relatado, exceto em um estudo realizado na década de 1990, mostrando defeitos do LTM na síndrome de Down [49]. Nossa hipótese é que isso se deva em parte a limitações técnicas e financeiras que limitam a viabilidade do desenvolvimento de testes de memória novos e altamente precisos e de testes repetidos em ambiente de laboratório. Isso sugere que testes baseados na web ou remotos podem ser a solução.

Da mesma forma, as limitações no design de teste atual limitaram o uso consistente de testes de memória no NDD. A associação pareada é frequentemente empregada clinicamente com o uso de imagem e nome ou associação palavra-palavra [50]. Este tipo de teste depende do funcionamento do hipocampo [51-54]. Normalmente, um indivíduo aprenderá uma associação entre a foto de uma pessoa e seu nome. Na hora da prova, serão apresentados a foto e 3 nomes (1 correto e 2 outros nomes de indivíduos diferentes vistos no treino). Aqueles com NDD podem ter dificuldades na leitura e, portanto, não foram expostos extensivamente a testes de associação pareada [55,56]. No entanto, tarefas de associação baseadas em imagens têm sido usadas para crianças com dislexia [22,57] e NDD [58] para contornar problemas com atraso de linguagem [59,60].

Um problema potencial nos testes remotos seria inferir o grau de atenção dos participantes. Tarefas de controle [61], como o reconhecimento de um par, uma tarefa menos difícil e independente do hipocampo, têm sido usadas para testar a capacidade de um indivíduo participar e sua atenção a uma tarefa [54,62,63]. Nessa situação, o uso de imagens de flanqueador, nunca vistas antes, facilita a lembrança da associação.

O surgimento de testes remotos e baseados na Web como método de avaliação cognitiva em NDD

Os testes baseados em telas sensíveis ao toque surgiram como uma ferramenta precisa e envolvente para testar crianças e indivíduos com NDD. Subtarefas da caixa de ferramentas do NIH para avaliação da função neurológica e comportamental, como memória episódica [64] e memória de trabalho [65], foram usadas recentemente em um ensaio clínico para a síndrome do X frágil [66]. No entanto, essas tarefas não avaliam competências associativas ou LTM. Além disso, a caixa de ferramentas do NIH atualmente precisa ser administrada localmente em tablets, com orientação de pesquisadores treinados em laboratório. Outro teste usado para indivíduos com NDD é a Bateria Automatizada de Testes Neuropsicológicos de Cambridge, que avalia memória de trabalho, memória episódica, atenção e tomada de decisão [67]. Este teste é licenciado e foi administrado em indivíduos com TDAH usando tablets de pesquisadores [68,69]. Embora bem construídos, estes testes atualmente não permitem testar a memória associativa em diferentes momentos. Eles também estão limitados a testes in situ em laboratório ou em dispositivos de pesquisadores, tornando-os caros e inacessíveis a um grande número de participantes. Os testes em ambientes laboratoriais tradicionais também podem ser desafiadores para as crianças, especialmente aquelas com NDD, considerando a alta prevalência de ansiedade [70-76].

Assim, pretendemos desenvolver um teste cognitivo remoto, acessível e baseado na web, que possa espelhar melhor o tipo de memória (associativa) e os diferentes pontos de tempo (STM e LTM) utilizados em modelos pré-clínicos, na esperança de que isso torne os testes pré-clínicos terapias mais facilmente traduzidas em ensaios clínicos. Aqui, avaliamos a viabilidade de tais testes administrados pela web em indivíduos com desenvolvimento típico (DT) e NDD.

Métodos

Aprovação Ética

O projeto foi aprovado pelo comitê de ética da Universidade de Alberta (Pro00033138).

Consentimento Informado

O consentimento informado para participar do estudo foi solicitado aos pais ou responsáveis ​​do participante (Apêndice Multimídia 1). Em seguida, os participantes, ou pais e cuidadores, foram solicitados a fornecer informações sobre a idade do participante, condições neurológicas e médicas, sexo e medicamentos atuais (Figura 1).

Participante

No total, participaram do estudo 128 indivíduos sem condições neurológicas conhecidas e 57 indivíduos com NDD, incluindo atraso no desenvolvimento, TEA e deficiência intelectual. Os cuidadores dos participantes elegíveis autorrelataram seus diagnósticos ou a ausência deles. A Tabela 1 inclui as informações demográficas dos participantes. Os participantes foram contatados pelo Conselho Escolar por meio do Programa de Pesquisa Clínica para Bebês e Crianças Saudáveis ​​(HICCUP) ou grupos de apoio familiar. O acesso foi gratuito aos participantes. Os participantes receberam a URL do Jogo da Memória.

A interface do jogo da memória

Toda a participação no Jogo da Memória foi feita pela web usando um tablet com tela sensível ao toque (por exemplo, iPad). O procedimento tem cinco componentes principais: (1) consentimento, (2) registro, (3) vídeo tutorial, (4) fase de treinamento e (5) fase de teste.

Concluído o consentimento e registo, os participantes receberam por email um código que lhes permite avançar para as componentes de formação e teste. Isso ocorre durante 2 dias. No dia 1, os participantes participam de 3 fases do jogo: uma fase tutorial, uma fase prática e uma fase de testes. As fases tiveram que ser concluídas para prosseguir com o teste. A fase tutorial consistiu em explicações verbais e visuais sobre a conclusão do teste por meio do pareamento adequado dos pares. Isto está na forma de um vídeo instrutivo para explicar como o jogo funciona. Um sapo de desenho animado demonstra com exemplos, enquanto uma narração explica o que fazer (Figura 2). O vídeo é seguido pela fase prática, na qual os participantes vêem primeiro 6 conjuntos de pares, seguidos de 6 perguntas. Nesta seção, eles receberam feedback sobre se suas respostas estavam corretas ou incorretas. Por fim, os participantes passaram pela fase de testes, onde foram apresentados 20 conjuntos de pares seguidos de 20 perguntas, desta vez sem qualquer feedback sobre suas respostas. No dia 2, os participantes foram direcionados para a fase de testes (como no dia 1) e não receberam feedback sobre suas respostas.

Descrição da tarefa

O Jogo da Memória inclui questões que testam tanto a associação pareada quanto a memória de reconhecimento, dependendo das fotos distratoras presentes (Figura 3). Numa questão de reconhecimento, as 2 fotos distratoras não fazem parte de nenhum par visto no treinamento e não foram visualizadas anteriormente. Em uma questão de associação pareada, um dos distratores será a foto correspondente para um prompt que não está sendo exibido no momento e, portanto, terá sido visualizado anteriormente. As imagens utilizadas foram selecionadas com base em sua forma e aparência no banco de dados Bank of Standardized Stimuli (BOSS) criado pelo Dr. Mathieu Brodeur.

Desenvolvimento de Tarefas

Inicialmente desenvolvemos o Jogo da Memória para teste usando E-Prime (Ferramentas de Software de Psicologia) e o administramos a crianças com NDD em nossa clínica de neurologia do desenvolvimento, usando um laptop com tela sensível ao toque sob a supervisão de estudantes de graduação treinados em neurociências. Isso nos permitiu otimizar o vídeo de instrução e a escolha das imagens, além de refinar a tarefa. Por exemplo, descobrimos que ter uma narração durante o vídeo de instrução facilitou o acompanhamento dos participantes e cuidadores. A escolha das imagens utilizadas para os testes de associação e reconhecimento pareados, padronizadas no banco de dados BOSS, foi revisada quanto à compreensão geral e garantia de qualidade com os cuidadores e quanto à formatação (orientação, cor e formas) com 2 psicólogos de nossa equipe ( VI e JP). Da mesma forma, mudamos a posição da “resposta correta” da esquerda, do meio e da direita para evitar um “falso sucesso” se, por exemplo, um indivíduo sempre escolhesse uma determinada posição. Também buscamos feedback dos cuidadores presentes na sala durante o teste sobre o fluxo utilizado e os desafios de compreensão. Além dos comentários gerais, garantimos que os participantes compreenderam o vídeo instrutivo e as fases de treinamento e teste do Jogo da Memória. Uma vez estabelecida no software E-Prime, um programa amplamente utilizado para apresentação de estímulos [77], a versão final da tarefa foi discutida com os programadores (Jeffrey Van Alstine, Arthur Schuiltz, Departamento de Educação da Universidade de Alberta) e desenvolvida para web. testes baseados em tablets. O Jogo da Memória passou por diversas revisões para otimizar a capacidade de resposta. Embora o diagnóstico e a idade tenham sido incluídos em todas as versões, o sexo foi adicionado apenas na segunda versão.

Abordagem de codificação

O Jogo da Memória consiste em 3 partes: a interface front-end do jogo, a interface do pesquisador e a interface de programação de aplicativos (API), ambas as quais se comunicam. A interface front-end do jogo é HTML estático, executando um aplicativo da web personalizado criado com jQuery 1.11 (OpenJS Foundation) e dependente da API iFrame do YouTube. A interface do pesquisador é um pequeno aplicativo PHP 7 personalizado sem dependências. A API em si é construída na estrutura PHP Slim v3.4, usa PHPMailer v5.3 para enviar e-mails de confirmação ou lembrete através de um servidor SMTP de uma universidade local e, por sua vez, salva os dados em um banco de dados MySQL (Oracle Corporation) com qualquer informação de identificação. (endereços de e-mail) criptografados de forma que só possam ser decodificados e lidos por pesquisadores com a chave correta. O Jogo da Memória é baseado na web e pode ser acessado em [78].

Análise de dados

A partir da componente do jogo, foi registrado o percentual de acertos, bem como o tempo necessário para responder cada questão como tempo de reação (TR).

O desempenho dos participantes com TDN foi comparado com a faixa etária correspondente dos participantes com DT. Os grupos foram divididos em 2 faixas etárias: 5-9 anos e 10-14 anos. A pontuação percentual correta é dada como uma porcentagem de perguntas respondidas corretamente. O desempenho no dia 1 e no dia 2 foi plotado. Uma linha unindo os 2 foi traçada e a inclinação foi usada para estimar o declínio da memória. RT é o tempo médio que os participantes levaram para responder às questões e é dado em ms. Testes t não pareados com distribuição gaussiana assumida (usando teste paramétrico), nenhuma suposição sobre SDs consistentes (o teste t de Welch) e nenhuma correção para comparações múltiplas foram realizadas (valor P *<.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).

Análise de valores discrepantes

Para RT, quaisquer valores discrepantes para um participante foram detectados usando um escore Z modificado (79), adaptado para pequenos conjuntos de dados e depois removidos. Isso foi feito participante por participante, com qualquer valor absoluto superior a 3,5 rotulado como discrepante.

Resultados

Desempenho emparelhado de associação e reconhecimento no dia 1

Recrutamos indivíduos com DT e indivíduos com diferentes tipos de NDD. Estes foram autorrelatados pelos pais dos usuários e incluíram atraso no desenvolvimento, deficiência intelectual e TEA (Tabela 2).

Começamos avaliando o desempenho de aprendizagem (dia 1) de indivíduos com NDD em comparação com indivíduos com DT. Avaliamos o desempenho e o TR para cada tipo de paradigma (associação pareada e reconhecimento) em função da faixa etária (5-9 anos e 10-14 anos).

A duração típica da sessão variou de 3 a 6 minutos. Nem todos os participantes completaram o teste no primeiro dia após iniciá-lo. No dia 1, 69 indivíduos TD e 32 indivíduos NDD iniciaram, mas não terminaram a parte prática, enquanto 32 indivíduos TD e 14 indivíduos NDD terminaram a prática, mas não a parte de teste. Para o dia 2, entre os participantes que completaram o dia 1, 5 TD e 12 NDD iniciaram mas não terminaram o teste.

O desempenho do NDD foi significativamente menor para a memória de reconhecimento em ambas as faixas etárias (idades 5-9 anos, P<.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.

Para memória de associação pareada, encontramos déficits significativos em crianças de 5-9 anos (P=,01, d=0,53) e 10-14 anos (P<.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.

Descobrimos também que as pontuações de reconhecimento foram superiores às da associação pareada. Essa diferença foi observada para ambos os grupos; no entanto, foi significativo apenas para os grupos DT (idades 5-9 anos, P<.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).

Deterioração da memória do dia 1 ao dia 2

Descobrimos que para a tarefa de reconhecimento, indivíduos com 5-9 anos de idade com NDD apresentaram uma queda mais rápida no desempenho no dia 2 (queda de 24-horas) em comparação com indivíduos com DT, conforme mostrado pela diferença na inclinação (Y=50,637 em TD vs Y=90,333 em NDD) (Figura 5A). No entanto, isso não foi observado em indivíduos com idade 10-14 anos (Figura 5B). Surpreendentemente, a tendência oposta foi observada para a associação pareada. Indivíduos com NDD apresentaram decaimento semelhante no grupo de 5-9 anos de idade (Figura 5C), mas tiveram decaimento maior no grupo de 10-14 anos de idade (Figura 5D). Não foram observadas diferenças em nenhuma das comparações de tempo de reação (Apêndice Multimídia 2). Houve desgaste semelhante na participação do dia 1 ao dia 2 em todas as idades para ambos os grupos DT e NDD (41 de 97 participantes [42%] para indivíduos com DT vs 14 de 30 [47%] para aqueles com NDD no grupo de 5-9 anos de idade e 14 de 31 participantes [45%] em TD vs 12 de 27 (44%) em indivíduos com NDD no grupo de 10-14 anos de idade).

Homogeneidade de distribuição de desempenho entre grupos

Comparamos indivíduos de TD e NDD traçando seu desempenho e RT tanto na associação pareada quanto no reconhecimento para demonstrar homogeneidade. Vários indivíduos com NDD tiveram diagnósticos mistos; portanto, não poderíamos representá-los individualmente por diagnóstico. Descobrimos que aqueles com NDD pareciam ter uma distribuição de grupo diferente no desempenho, especialmente na faixa etária mais jovem (5-9 anos de idade), com uma distribuição bimodal para reconhecimento e associação pareada (Figura 6). Por outro lado, o RT teve uma distribuição mais uniforme (Apêndice Multimídia 3).

Viabilidade de testes cognitivos remotos baseados na Web

Nosso trabalho mostra que testes remotos de memória baseados na web são viáveis ​​para crianças com TD (n=128 indivíduos) e NDD (n=57 indivíduos), a partir dos 5 anos de idade. Na verdade, a utilização da correspondência de imagens permitiu testar crianças com NDD. Os resultados também são consistentes com um relatório anterior de um aumento progressivo no desempenho em tarefas de reconhecimento em crianças com DT [80]. Nossa tarefa também nos permitiu medir a memória de associação pareada e encontrar diferenças significativas entre participantes com DT versus NDD.

Descobriu-se também que as crianças com DT ou NDD foram capazes de realizar testes de LTM (dia 2) na mesma proporção, apoiando ainda mais a viabilidade do Jogo da Memória como uma ferramenta para testar tanto o STM como o LTM. Além disso, foi encontrado um desempenho significativamente diminuído em indivíduos com NDD em comparação com DT.

Benefícios dos testes baseados na Web

Acreditamos que a abordagem do tablet torna os testes cognitivos mais envolventes para as crianças. Observamos durante nosso teste piloto inicial (realizado pessoalmente) que a maioria das crianças gostou do jogo. Além disso, ao usar imagens, poderíamos ajudar a testar indivíduos com alfabetização e desenvolvimento de linguagem limitados, que não conseguiam realizar tarefas tradicionais de correspondência de palavras. A tarefa poderia ser estendida também a indivíduos que utilizam outras línguas; no entanto, isso exigirá a atualização do vídeo de instruções. Considerando a prevalência de ansiedade em indivíduos com NDD [67,81], propomos que o teste remoto com o Jogo da Memória, sendo completo no ambiente familiar do indivíduo, pode capturar melhor todo o potencial dos indivíduos com NDD.

Os testes baseados na Web nos dispositivos dos participantes são importantes, uma vez que os testes remotos têm sido cada vez mais considerados pelos investigadores para resolver problemas com a compensação dos participantes para viagens, questões geográficas em doenças raras e recrutamento de um grande número de participantes.

Embora este trabalho se concentre no diagnóstico clínico (NDD), ter acesso a um maior número de participantes será fundamental em trabalhos futuros focados em genes ou síndromes específicas. Além disso, a maior proximidade das medidas cognitivas testadas pelo Jogo da Memória (LTM e associação pareada) poderia facilitar a tradução dos resultados dos modelos animais.

Limitações atuais

Uma das vantagens dos testes remotos baseados na Web é verificar o comportamento do participante, como se faria com os testes presenciais. Por exemplo, um indivíduo pode estar distraído e ter um desempenho abaixo do ideal. O participante e o cuidador também podem não compreender o vídeo de instruções e, portanto, não conseguirem concluir a tarefa de maneira ideal. Embora pretendíamos desenvolver o vídeo de instruções com o feedback dos cuidadores durante os primeiros testes piloto na clínica, é possível que alguns usuários não o tenham entendido bem. Também é um desafio avaliar quanto e que tipo de orientação foi fornecida pelos cuidadores. Outra melhoria técnica importante a considerar seria o fluxo do teste para que a próxima etapa seja dependente e determinada pelo desempenho do participante no ensaio prático. No momento, mesmo que o participante receba feedback, ele ainda pode prosseguir para a fase de testes independentemente do seu desempenho anterior. Pode ser importante demonstrar novamente o tutorial ao participante ou treiná-lo ainda mais antes que ele possa prosseguir para a fase de testes.

Alguns aspectos do NDD, como comportamento repetitivo ou atraso motor, também podem impactar o desempenho e, portanto, não refletir com precisão sua capacidade de memória. Além disso, a deficiência visual também poderia influenciar a capacidade dos participantes de reconhecer as figuras e deveria ser incluída na versão futura como um item que seria relatado pelos cuidadores. Os testes baseados na Web também dependem de diagnósticos auto-relatados pelos cuidadores, o que pode estar incorreto. Portanto, os testes futuros incluirão uma correlação com testes psicométricos presenciais. Embora os testes em coortes maiores possam permitir limitar a proporção de tais valores discrepantes, coortes menores podem ser mais afetadas por esses tipos de limitações. Também propusemos uma análise de outliers para identificar indivíduos que possam ter enfrentado dificuldades técnicas ou interrompido o teste por falta de atenção ou adesão, de modo a não enviesar os resultados. Pesquisas futuras serão necessárias para desenvolver ajustes em aspectos técnicos, como velocidade da internet, tipos de dispositivos e navegadores, o que também poderá afetar os resultados. Finalmente, também se poderia registrar o indivíduo durante a execução da tarefa. Isso foi amplamente implementado, por exemplo, durante o COVID-19 para administração de testes baseados na web em universidades, mas apresenta muitos problemas de privacidade e, portanto, não foi usado no Jogo da Memória.

Além disso, apesar do Jogo da Memória permitir testes extensivos através da remoção de potenciais barreiras físicas ou geográficas, continua a ser um desafio alcançar a diversidade de idade, sexo, género e diagnóstico. Além disso, apesar de ser potencialmente mais fácil por serem tarefas de associação pareada baseadas em imagens, em vez de baseadas em texto, reconhecemos que muitos indivíduos com NDD podem ainda não ser capazes de realizar o teste. Para ser de uso extensivo, o vídeo tutorial precisará ser traduzido, assim como alguns dos botões, mas as imagens utilizadas serão facilmente reutilizáveis.

Este estudo também mediu o desempenho em diferentes faixas etárias, mas não fornece dados longitudinais sobre o desempenho da memória em função do desempenho anterior. Portanto, o acompanhamento longitudinal será importante. Também reconhecemos a importância de incluir indivíduos com etiologia diversificada de TND ou um tamanho de amostra maior de indivíduos, com um determinado diagnóstico específico de TND para avaliar melhor a diversidade no futuro e correlacionar os resultados do Jogo da Memória com outros testes cognitivos, como atenção, memória de trabalho , quociente de inteligência, ou forma mais simples de plasticidade (sensibilização e habituação).

Pesquisas futuras serão necessárias para correlacionar o desempenho do Jogo da Memória com diagnósticos específicos e identificar se os genes envolvidos mais especificamente no LTM em modelos animais afetariam mais o LTM do que o STM. Além disso, o treinamento repetido é importante para o LTM em indivíduos com desenvolvimento típico, por exemplo, ao aprender um idioma [82,83]. Será interessante avaliar se os indivíduos com NDD teriam um desempenho semelhante em tais tarefas; no entanto, não incluímos esses paradigmas neste momento com base no feedback das famílias na nossa fase inicial de desenvolvimento, mencionando a importância de manter a tarefa curta.

Agradecimentos

Gostaríamos de agradecer ao Dr. Achim e Beaulieu pela ajuda com o banco de dados de imagens BOSS. Gostaríamos também de agradecer aos Drs. Tim Tully e Mary Pyc por fornecerem feedback construtivo para o design do Jogo da Memória.

Conflitos de interesse

Nenhum declarado.

Apêndice Multimídia 1

Consentimento on-line. Os participantes (ou cuidadores) primeiro veem a página inicial com o logotipo do Jogo da Memória e depois são direcionados para um formulário de consentimento (aprovado pela Universidade de Alberta). O participante (ou cuidador) pode então decidir se dá consentimento ou não.

Apêndice Multimídia 2

Tempo de reação comparativo logo após o treino (dia 1) em comparação com o desempenho no dia seguinte (dia 2). (A) Tempo de reação (TR) de indivíduos com desenvolvimento típico (DT) e transtornos do neurodesenvolvimento (TDN) na tarefa de reconhecimento (R) por faixa etária. (B) TR na tarefa R em indivíduos com DT e NDD por faixa etária. (C) TR para tarefa de associação pareada (PA) em indivíduos com DT e TDN por faixa etária. (D) TR para tarefa de AF em indivíduos com DT e NDD por faixa etária. TD tem 5-9 anos, dia 1: n=97; TD tem 5-9 anos, dia 2: n=56; TD tem 10-14 anos, dia 1: n=31; TD tem 10-14 anos, dia 2: n=17; NDD tem 5-9 anos, dia 1: n=30; NDD tem 5-9 anos, dia 2: n=16; NDD tem 10-14 anos, dia 1: n=27; NDD tem 10-14 anos, dia 2: n=19.

Apêndice Multimídia 3

Distribuição do tempo de reação no dia 1 e no dia 2 para indivíduos com desenvolvimento típico (DT) e transtornos do neurodesenvolvimento (TDN). (A) Tempo de reação (TR) para reconhecimento (R) de indivíduos com DT do grupo 5-9 anos. (B) RT para reconhecimento de indivíduos com TDN da faixa etária de 5-9 anos. (C) TR para R para indivíduos com desenvolvimento típico da faixa etária de 10-14 anos. (D) TR para R para indivíduos com TDN do grupo 10-14 anos. (E) TR para associação pareada (PA) para indivíduos com DT do grupo 5-9 anos. (F) TR para AF para indivíduos com TDN do grupo 5-9 anos. G) TR para AF para indivíduos com DT da faixa etária de 10-14 anos. H) TR para AF para indivíduos com TDN do grupo 10-14 anos. TD tem 5-9 anos, dia 1: n=97; TD tem 5-9 anos, dia 2: n=56; TD tem 10-14 anos, dia 1: n=31; TD tem 10-14 anos, dia 2: n=17; NDD tem 5-9 anos, dia 1: n=30; NDD tem 5-9 anos, dia 2: n=16; NDD tem 10-14 anos, dia 1: n=27; NDD tem 10-14 anos, dia 2: n=19.

Referências

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