Interfaces invasoras del cerebro para la atención

Experimental: Este brazo recibirá comentarios visuales controlados por su propio BCI

Conductual: Intervención de atención utilizando un decodificador BCI personalizado

Durante la fase fuera de línea de la intervención, los participantes realizarán una tarea atencional, mientras que se registra la actividad cerebral intracraneal. Los datos de esta sesión se utilizarán para capacitar a un decodificador personalizado capaz de clasificar la participación atencional.

Durante la fase de capacitación, los participantes recibirán retroalimentación visual en tiempo real contingente en su actividad cerebral cuando se detecte un compromiso atencional. Esta retroalimentación de circuito cerrado tiene como objetivo reforzar la atención exitosa y mejorar el rendimiento en las sesiones repetidas.

Comparador falso: Este brazo recibirá comentarios visuales de otro participante seleccionado al azar

Conductual: Intervención de atención sin usar un decodificador BCI personalizado

Durante la fase fuera de línea, los participantes realizarán una tarea atencional, mientras que se registra la actividad cerebral intracraneal. Se creará un decodificador personalizado para cada participante, pero no se utilizará durante las sesiones de fase de entrenamiento.

Durante la fase de capacitación, los participantes recibirán comentarios visuales mientras realizan tareas atencionales; Sin embargo, la retroalimentación no dependerá de su actividad cerebral. En cambio, la retroalimentación no será contingente y no está relacionada con el compromiso atencional real. No se espera que este grupo experimente mejoras en el rendimiento atencional a través de las sesiones de entrenamiento.

Atención sostenida según lo evaluado por la prueba de rendimiento continuo de Conners, tercera edición

El CPT-3 es una evaluación computarizada orientada a la tarea utilizada para evaluar problemas relacionados con la atención en individuos de 8 años o más. La prueba proporciona información objetivo sobre el rendimiento de un individuo en las tareas de atención.

Puntajes T: ~ 30 (min) / 100+ (máximo); puntaje más alto = peor rendimiento; Índice de confianza: 0 (min) / 1.00 (máx); puntaje más alto = peor rendimiento (más cerca de 1 = más probable atípico)

Memoria de trabajo según lo evaluado por WISC-IV/WISC-V o WAIS-III/WAIS-IV

El WISC es una prueba estandarizada utilizada para evaluar la capacidad intelectual de los niños de 6 a 16 años. Evalúa múltiples dominios cognitivos, incluida la comprensión verbal, el razonamiento visual espacial, la memoria de trabajo, la velocidad de procesamiento y el razonamiento de fluidos (agregado en WISC-V).

El WAIS es la contraparte adulta del WISC y se utiliza para evaluar la inteligencia de individuos de 16 a 90 años. Al igual que el WISC, evalúa las habilidades cognitivas en dominios como la comprensión verbal, el razonamiento perceptual, la memoria de trabajo y la velocidad de procesamiento.

Puntuaciones de IQ e índice de escala completa: 40 (min) / 160+ (máximo); Puntuación más alta = mejor habilidad cognitiva; Puntuaciones a escala de subprueba: 1 (min) / 19 (máximo); puntaje más alto = mejor rendimiento en esa subprueba

Función ejecutiva según lo evaluado por la fluidez verbal y la creación de senderos, del Sistema de funciones ejecutivas delis-Kaplan

La fluidez verbal D-Kefs evalúa la productividad verbal de un individuo, la flexibilidad cognitiva y el control ejecutivo sobre el lenguaje. Incluye fluidez de letras, fluidez de categorías y conmutación de categorías. La creación de D-Kefs Trail evalúa la atención visual, la velocidad psicomotora, la secuenciación, la flexibilidad cognitiva y el cambio de sets. La subprueba de fabricación de senderos es útil para detectar la disfunción ejecutiva y se usa con frecuencia en la evaluación de individuos con lesiones cerebrales, trastornos de desarrollo neurológico y condiciones neurodegenerativas.

Fluidez verbal, puntaje escalado: 1 (min) / 19 (máximo); puntaje más alto = mejor rendimiento; Fluidez verbal, tasas de error 0 - ∞ (recuento crudo); puntaje más alto = peor rendimiento; Creación de senderos, puntaje escalado: 1 (min) / 19 (máximo); puntaje más alto = mejor rendimiento; Hacer senderos, tasas de error 0 - ∞ (recuento bruto); puntaje más alto = peor rendimiento

Función ejecutiva según lo evaluado por el Inventario de calificación de comportamiento de la función ejecutiva, 2ª edición

El BRIVE-2 es una evaluación estandarizada basada en cuestionario diseñada para evaluar los comportamientos de la función ejecutiva en entornos cotidianos. Por lo general, está completado por padres, maestros o el individuo (autoinforme) y se usa para niños y adolescentes de 5 a 18 años.

Evalúa múltiples dominios del funcionamiento ejecutivo, como la inhibición, la memoria de trabajo, el control emocional, el inicio de la tarea y la flexibilidad cognitiva, y proporciona puntajes compuestos como el índice de regulación conductual, el índice de regulación de las emociones y el índice de regulación cognitiva.

Puntajes T (escalas e índices): 30 (min) / 100+ (máximo); Puntuación más alta = peor funcionamiento ejecutivo; Global Ejecutive Composite (GEC): 30 (min) / 100+ (máximo); puntaje más alto = peor funcionamiento ejecutivo

Atención subjetiva autoinforme la escala analógica visual (SASR-VAS)

El SASR-VAS es una herramienta breve y autoadministrada para evaluar cómo el participante experimenta problemas de atención y si han notado algún cambio con el tiempo.

La escala consiste en clasificaciones analógicas visuales de un solo ítem, obtenidas en una escala analógica visual (VAS) de 0 a 10.

Puntajes: 0 (min) / 10 (máximo); puntaje más alto = mejor funcionamiento atencional percibido y mayor mejora percibida

Marcadores de plasticidad evaluados por MRI funcional

Los participantes se someterán a dos sesiones de fMRI para evaluar los cambios en los patrones de actividad cerebral asociados con la neuroplasticidad. Cada sesión se realizará antes y después de toda la intervención. La sesión de fMRI se dividirá en dos partes: una fase de reposo inicial y una fase de intervención (donde los participantes realizarán las mismas tareas que durante las sesiones de intervención/en línea). Al medir las señales dependientes del nivel de oxígeno (en negrita) durante el rendimiento de descanso y/o tarea, el fMRI puede identificar los cambios de señal (%) en regiones específicas de interés (ROI) a lo largo del tiempo.

Cambiar en la actividad según lo evaluado por IEEG Recordings: Atento

Los investigadores pueden medir los cambios en la actividad cerebral de los participantes para comprender cómo responde el cerebro al entrenamiento. La actividad objetivo consiste en el aumento en la amplitud (µV) o la potencia (µV²/dB) en la alta frecuencia de gamma [50-150] Hz en regiones de interés (ROI) alrededor de los cortes de atención prefrontales dorsolaterales (DLPFC) y prefrontales ventrolaterales (VLPFC) durante los ensayos de atención.

Cambiar en la actividad según lo evaluado por IEEG Recordings: Descanso

Los investigadores pueden medir los cambios en la actividad cerebral de los participantes para comprender cómo responde el cerebro al entrenamiento. La actividad objetivo consiste en la disminución o falta de amplitud (µV) o potencia (µV²/dB) en la alta frecuencia gamma [50-150] en regiones de interés (ROI) alrededor de las cortes de prefrontal dorsolateral (DLPFC) y prefrontal ventrolateral (VLPFC) durante las ensayos de reposo.

Rendimiento de BCI: precisión

Los investigadores pueden calcular diferentes métricas de contingencia, en función de qué tan bien el decodificador de cada participante (ya sea del grupo BCI o Sham) interpreta su intención atencional o estado mental. Todas las métricas se extraen de matrices de confusión. Entre la precisión más relevante: 0 (min) / 1 (máximo); puntaje más bajo = modelo hace que todas las predicciones sean incorrectamente, la puntuación más alta = modelo hace todas las predicciones correctamente

Rendimiento de BCI: sensibilidad

Los investigadores pueden calcular diferentes métricas de contingencia, en función de qué tan bien el decodificador de cada participante (ya sea del grupo BCI o Sham) interpreta su intención atencional o estado mental. Todas las métricas se extraen de matrices de confusión. Entre la sensibilidad más relevante: 0 (min) / 1 (máximo); Puntuación más baja = El modelo pierde todos los positivos reales (solo falsos negativos), puntaje más alto = el modelo detecta todos los positivos reales (sin falsos negativos)

Rendimiento de BCI: especificidad

Los investigadores pueden calcular diferentes métricas de contingencia, en función de qué tan bien el decodificador de cada participante (ya sea del grupo BCI o Sham) interpreta su intención atencional o estado mental. Todas las métricas se extraen de matrices de confusión. Entre la especificidad más relevante: 0 (min) / 1 (máximo); Puntuación más baja = El modelo pierde todos los negativos reales (solo falsos positivos), la puntuación más alta = modelo identifica correctamente todos los negativos (sin falsos positivos)

Rendimiento de BCI: precisión

Los investigadores pueden calcular diferentes métricas de contingencia, en función de qué tan bien el decodificador de cada participante (ya sea del grupo BCI o Sham) interpreta su intención atencional o estado mental. Todas las métricas se extraen de matrices de confusión. Entre el más relevante, precisión: 0 (min) / 1 (máximo); puntaje más bajo = todos los positivos predichos son incorrectos (solo falsos positivos), puntaje más alto = todos los positivos predichos son correctos (sin falsos positivos)

BCI RENDIMIENTO: puntaje F1

Los investigadores pueden calcular diferentes métricas de contingencia, en función de qué tan bien el decodificador de cada participante (ya sea del grupo BCI o Sham) interpreta su intención atencional o estado mental. Todas las métricas se extraen de matrices de confusión. Entre el puntaje F1 más relevante: 0 (min) / 1 (máximo); Puntuación más baja = Sin equilibrio entre precisión y sensibilidad (ya sea 0), puntaje más alto = equilibrio perfecto de precisión y sensibilidad (ambos = 1)

Rendimiento de BCI: coeficiente de correlación de Matthews (MCC)

Los investigadores pueden calcular diferentes métricas de contingencia, en función de qué tan bien el decodificador de cada participante (ya sea del grupo BCI o Sham) interpreta su intención atencional o estado mental. Todas las métricas se extraen de matrices de confusión. Entre el coeficiente de correlación más relevante de Matthews (MCC): -1 (min) / 0 (nivel de oportunidad) / +1 (máximo); puntaje más bajo = predicción inversa perfecta del modelo, puntaje más alto = predicción perfecta del modelo

Rendimiento del experimento: pruebas correctas por sesión

Las pruebas correctas por sesión se evaluarán de acuerdo con el número de respuestas correctas por ejecución y sesión.

Habrá múltiples pruebas dentro de una ejecución, y varias ejecuciones dentro de una sesión. Los datos de la sesión se utilizarán para evaluar: cambios dentro del sujeto con el tiempo (por ejemplo, mejoras de sesión a sesión), utilizando comparaciones dependientes; y diferencias entre grupos, particularmente comparando a los participantes en el grupo de intervención BCI y el grupo de control Sham, utilizando comparaciones independientes.

Número de pruebas por ejecución: 0 (min) / 20 (máximo); Puntuación más alta = mayor participación o control atencional dentro de un número de ejecuciones de corridas por sesión: ~ 4 (min) / 8+ (máximo); Puntuación más alta = mayor participación o control atencional dentro de un número de sesión de sesiones por participante: ~ 3 (min) / 7+ (máximo); Puntuación más alta = mayor compromiso o control atencional entre sesiones