인지 장애에서의 VR 동공측정
AD, MCI 및 우울증 관련 인지 장애에서의 작업 유발 동공측정
연구 개요
상태
상세 설명
인지 기능은 일반적으로 나이가 들면서 감소하며, 주로 주의력 및 기억력 결핍을 동반합니다. 이러한 변화는 정상적인 노화와 일관될 수 있지만, 정서 장애나 신경퇴행성 질환(예: 알츠하이머병; AD)의 초기 단계를 반영할 수도 있습니다. 임상 실무에서는 연령에 적합한 변화와 병리적 감소를 구분하기 위해 신경인지 검사가 일반적으로 사용됩니다. 이러한 검사는 행동 수행을 정량화하므로, 측정 가능한 결핍이 나타나면 인지 감소를 더 잘 감지할 수 있습니다. 그러나 이 검사들은 명백한 임상 증상보다 수년 앞서 나타날 수 있는 미세한 변화에 대한 민감도가 제한적입니다. 따라서 우리는 동공 확장 측정을 기반으로 한 간단한 진단 접근법을 제안하며, 이는 조기 발견과 종단적 모니터링을 지원하여 잠재적으로 더 빠른 개입을 가능하게 할 수 있습니다.
동공측정법은 인지와 관련된 각성 시스템, 특히 청반-노르아드레날린(LC-NA) 시스템과 연결된 동공 역학의 비침습적 지표를 제공합니다. LC-NA 활동은 자율 신경 경로를 통해 동공 확장과 결합되어 있으며, 이 결합은 동물 및 인간 연구에서 입증되었습니다. 그 광범위한 투영을 고려할 때, LC-NA 시스템은 각성 조절, 스트레스 반응성, 주의력 및 기억력에서의 역할을 통해 정신과적 및 신경학적 상태와 관련이 있습니다. 알츠하이머병에서의 동공측정법은 종종 동공 광반사 패러다임을 사용하여 검토되었습니다. 그러나 간단한 섬광 측정은 초기 단계 손상에서는 덜 유익할 수 있습니다. 왜냐하면 동공 반응은 인지 상태 및 작업 요구에 따라 달라지며, LC 관련 기능의 균일하고 작업 독립적인 판독값을 제공하지 않기 때문입니다. 따라서 인지 작업 중 및 직후의 동공 반응을 분석하는 것은 전구 과정과 관련된 미세한 기능 장애를 포착하는 데 더 적합할 수 있으며, 광반사 변화는 손상이 확립된 후에 더 분명해질 수 있습니다. 이전 연구에서, 우리는 N-back 작업 동안 작업 기억 부하에 따라 동공 직경이 증가하는 것을 관찰했습니다. 대부분의 참가자는 작업 난이도에 따라 예상대로 동공 확장이 증가했지만, 일부 참가자는 표준 신경인지 측정에서 약간의 차이만 보임에도 불구하고 현저한 비정형 동공 반응을 보였습니다. 이러한 원칙을 바탕으로, 이 연구는 VR 기반 평가를 사용하여 초기, 비특이적 인지 불만을 호소하는 성인을 조사합니다. 인지 패러다임 중 및 이후의 동공 역학을 체계적으로 기록함으로써, 우리는 중복되는 임상 증상을 보이는 상태들(예: 우울증 관련 인지 장애 대 초기 치매) 간의 감별 진단을 지원할 수 있는 LC-NA 시스템 기능의 판독값을 얻는 것을 목표로 합니다.
각 방문 시, 참가자는 훈련된 연구 인력에 의해 VR 헤드셋을 착용하고, 동시에 안구 추적 및 행동 수행 기록이 이루어지는 VR 기반 평가를 완료합니다. 평가는 기준선(T0)에서 수행되며, 3개월 후(T1)와 6개월 후(T2)에 반복됩니다. 각 방문 시, 동공 반응 및 작업 수행은 동공 광반사 패러다임, 안정 상태 응시 블록, 작업 기억 작업(N-back) 및 보상 작업 동안 기록됩니다. 참가자는 또한 몬트리올 인지 평가(MoCA) 및 의미 유창성, 보스턴 이름대기 검사, 간이정신상태검사(MMSE), 단어 목록 학습, 단어 목록 지연 회상, 단어 목록 인지, 도형 복사, 도형 지연 회상, 음운 유창성, 선로잇기 검사를 포함하는 CERAD 배터리를 포함한 일상적인 신경심리학적 검사를 완료합니다. 추가 평가에는 바이어 일상생활 활동 척도(Bayer-ADL) 및 노인우울척도(GDS)와 주관적 인지 장애(FLei) 및 아동기 역경(CTQ)을 평가하는 설문지가 포함됩니다. 사회인구학적 데이터는 연령, 성별, 교육(학교 교육 연수) 및 직업을 포함하여 기록됩니다. 혈액은 일상적인 실험실 측정 및 혈액 기반 바이오마커 분석(인산화 타우 217 포함)을 위해 채취되며, 가능한 경우 일상적인 치료의 임상 데이터가 연결됩니다. 일부 경우에는, 일상적인 임상 평가에서 얻은 뇌척수액 바이오마커(아밀로이드-β 및 타우 측정을 포함한 AD 병리 마커)가 사용 가능하며 연결됩니다.
동공측정 및 행동 측정은 코호트 간에 비교되고 추적 방문을 통해 종단적으로 평가될 것입니다. 측정은 또한 일상적인 신경심리학적 평가 및 사용 가능한 임상 바이오마커(뇌척수액 아밀로이드-β 및 타우 측정, 혈액 기반 바이오마커 및 해부학적 신경영상 시퀀스)와 관련될 것입니다. 우리의 이전 관찰은 동공 확장이 인지 부하에 따라 조절되며, 작업 유발 동공 반응이 표준 신경인지 측정에서 미세한 차이만 보일 때도 다를 수 있음을 시사합니다. 우리는 작업 유발 동공 반응 패턴이 코호트 간에 다르며 시간에 따른 변화에 민감할 수 있을 것이라고 가정합니다.
연구 유형
등록 (추정된)
연락처 및 위치
연구 연락처
- 이름: Eva Vidovic, MD
- 전화번호: 0049 089-30622-1402
- 이메일: eva_vidovic@psych.mpg.de
연구 연락처 백업
- 이름: Victor I. Spoormaker, PhD
- 전화번호: 0049 089-30622-1402
- 이메일: ambulanz@psych.mpg.de
연구 장소
-
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Bavaria
-
München, Bavaria, 독일, 80804
- 모병
- Max Planck Institute of Psychiatry
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연락하다:
- Eva Vidovic, MD
- 전화번호: 0049 089 30622 1402
- 이메일: ambulanz@psych.mpg.de
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연락하다:
- Victor I. Spoormaker, PhD
- 전화번호: 0049 089 30622 1402
- 이메일: ambulanz@psych.mpg.de
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
- 고령자
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
샘플링 방법
연구 인구
설명
포함 기준:
- 서면 동의서.
- 18-80세.
- 독일어 읽기 및 이해 능력.
- 환자 코호트의 경우: 임상 평가 및 일상 기록에 따른 AD/MCI/인지 장애를 동반한 우울 장애의 의심 또는 확진.
제외 기준:
- 급성 자살 경향성 (예: BDI 자살 항목 > 1).
- 지난 4주 내 정신약물 치료 변경.
- 평생 정신병적 장애 (ICD-10 F20-29).
- 동의 능력 부족.
- 평생 양극성 장애 (ICD-10 F31).
- 급성 약물 남용 또는 알코올/기타 정신활성 물질의 유해 사용.
- 파킨슨 증후군 (ICD-10 G20).
- 다발성 경화증 (ICD-10 G35).
- 지난 12개월 내 뇌졸중.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
코호트 및 개입
그룹/코호트 |
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알츠하이머병
인지 기능 저하를 호소하며, 가능한 경우 뇌척수액(CSF) 바이오마커 프로필로 지지된 알츠하이머병(AD) 진단을 받은 참가자
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알츠하이머병이 없는 경도 인지 장애
알츠하이머병의 증거 없이 경도 인지 장애 기준을 충족하는 인지 결함 호소가 있는 참가자(뇌척수액 생체 표지자가 AD와 일치하지 않음).
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인지 장애를 동반한 우울 장애
인지 장애 호소가 있지만 알츠하이머 병리의 증거는 없으며, 우울 장애와 가장 일치하는 결손이 있는 참가자.
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건강한 대조군
연령이 일치하는 건강한 지원자.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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N-Back 작업 유발 동공 확장
기간: 기준선
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VR 안구 추적을 통해 각 조건(고정, 0-back, 1-back, 2-back)에서 N-back 과제 중 기록된 동공 반응 지표(각 조건에서의 평균 상대 동공 직경).
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기준선
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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안정 상태 동공 역학
기간: 기준선, 3개월, 6개월.
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휴식 고정 중 동공 직경의 평균 및 변동성.
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기준선, 3개월, 6개월.
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보상 과제 동공 반응
기간: 기준선, 3개월, 6개월.
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VR 안구 추적을 통해 각 조건(보상, 대조군) 동안 기록된 동공 반응 지표(각 조건별 평균 상대 동공 직경).
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기준선, 3개월, 6개월.
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혈액 기반 바이오마커
기간: 기준선, 6개월.
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수집된 혈액 샘플에서 평가된 혈액 바이오마커 농도, 인산화 타우 217(p-tau217) 및 Aβ1-42/Aβ1-40 비율 포함.
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기준선, 6개월.
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CSF 알츠하이머병 병리학적 표지자
기간: 기준치.
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가능한 경우, Aβ1-42, Aβ1-40, Aβ1-42/Aβ1-40 비율, 총 타우 및 인산화 타우를 포함한 일상적인 임상 평가에서 얻은 뇌척수액 바이오마커.
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기준치.
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N-back 행동 수행도
기간: 기준선, 3개월, 6개월.
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VR N-back 과제 중 행동 수행, 각 부하 조건(0-, 1-, 2-back)에 대한 정확도와 반응 시간으로 정량화됨.
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기준선, 3개월, 6개월.
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몬트리올 인지 평가 (MoCA)
기간: 기준선, 3개월, 6개월.
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전반적인 인지 장애를 정량화하는 데 사용되는 전 세계적 인지 선별 도구입니다.
범위: 0-30; 점수가 높을수록 더 나은 인지 성능을 나타냅니다.
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기준선, 3개월, 6개월.
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CERAD 인지 평가(CERAD-Plus), 규준 참조 z-점수
기간: 기준선, 6개월.
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CERAD-Plus 하위 검사에는 의미 유창성, 보스턴 이름 대기 검사, 단어 목록 학습, 단어 목록 지연 회상, 단어 목록 인지, 도형 모사, 도형 지연 회상, 음운 유창성, 그리고 선 잇기 검사가 포함됩니다.
하위 검사는 연령 및 교육 수준에 맞게 조정된 규준 참조 z-점수를 사용하여 평가됩니다.
z-점수 0은 규준 평균에 해당하며, 더 높은 z-점수는 더 나은 인지 수행을 나타내고 더 낮은 z-점수는 더 나쁜 수행을 나타냅니다.
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기준선, 6개월.
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Bayer 일상생활활동 척도 (Bayer-ADL)
기간: 기준선, 6개월.
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기능적 상태는 Bayer-ADL 평균 항목 점수(몫)로 측정됩니다.
범위: 1.00-10.00.
높은 점수는 더 심각한 기능적 손상(일상생활활동 수행에 더 많은 어려움)을 나타냅니다.
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기준선, 6개월.
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노인 우울 척도
기간: 기준선, 6개월.
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노인 우울 척도, 30항목 버전 (GDS-30), 총 점수 (우울 증상).
범위: 0-30; 점수가 높을수록 우울 증상이 더 많음을 나타냅니다. |
기준선, 6개월.
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주관적 인지 장애 (정신적 수행능력 질문지; FLei), 총점
기간: 기준선, 6개월.
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지난 6개월 동안의 인지적 어려움을 평가하는 35항목 자기 보고 척도(각 항목 0-4점).
범위: 0-140.
높은 점수는 더 큰 주관적 인지 장애(더 많은 인지된 어려움)를 나타냅니다.
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기준선, 6개월.
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아동기 외상 설문지 (CTQ)
기간: 기준선.
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성인에게 관리된 회고적 회상 기반 측정치.
아동기 외상 경험을 확인하는 데 사용됩니다.
점수가 높을수록 아동기 역경이 더 크다는 것을 나타냅니다.
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기준선.
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N-Back 작업 중 작업 유발 동공 확장
기간: 3개월, 6개월.
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N-back 과제 중 각 조건(고정, 0-back, 1-back, 2-back)에서 VR 안구 추적을 통해 기록한 동공 반응 지표(각 조건에서의 평균 상대 동공 직경; 조건 간 부하 의존적 기울기).
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3개월, 6개월.
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기타 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
|---|---|---|
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N-back 동공 지표의 그룹 간 차이
기간: 기준선, 3개월, 6개월.
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네 집단(알츠하이머병, 경도 인지 장애, 인지 장애를 동반한 우울 장애, 건강한 대조군) 간의 일차 N-back 동공 부하 지표 비교.
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기준선, 3개월, 6개월.
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과제 유발 동공 반응과 AD 병리학적 지표 간의 연관성
기간: 6개월 동안의 기준선, 이용 가능한 바이오마커 시점 사용
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N-back 동공 지표와 AD 병리학의 이용 가능한 바이오마커(CSF 및 혈액 기반 바이오마커) 간의 연관성.
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6개월 동안의 기준선, 이용 가능한 바이오마커 시점 사용
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기저선 대비 N-back 동공 지표 변화
기간: 기준선, 3개월, 6개월.
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사전 지정된 N-back 동공 부하 측정 항목에서 기준선 대비 참가자 내 변화
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기준선, 3개월, 6개월.
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과제 유발 동공 반응과 인지 검사 성과 간의 연관성
기간: 기준선, 6개월.
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N-back 동공 측정 지표와 인지 수행 측정치(MoCA 총점; CERAD-Plus 하위 검사 z-점수) 간의 연관성
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기준선, 6개월.
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Victor I. Spoormaker, PhD, Max-Planck-Institute of Psychiatry
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
- Murphy PR, O'Connell RG, O'Sullivan M, Robertson IH, Balsters JH. Pupil diameter covaries with BOLD activity in human locus coeruleus. Hum Brain Mapp. 2014 Aug;35(8):4140-54. doi: 10.1002/hbm.22466. Epub 2014 Feb 7.
- Megemont M, McBurney-Lin J, Yang H. Pupil diameter is not an accurate real-time readout of locus coeruleus activity. Elife. 2022 Feb 2;11:e70510. doi: 10.7554/eLife.70510.
- Fietz J, Pohlchen D; BeCOME Working Group; Bruckl TM, Brem AK, Padberg F, Czisch M, Samann PG, Spoormaker VI. Data-Driven Pupil Response Profiles as Transdiagnostic Readouts for the Detection of Neurocognitive Functioning in Affective and Anxiety Disorders. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 2024 Jun;9(6):580-587. doi: 10.1016/j.bpsc.2023.06.005. Epub 2023 Jun 20.
- Fietz J, Pohlchen D, Binder FP; BeCOME Working Group; Czisch M, Samann PG, Spoormaker VI. Pupillometry tracks cognitive load and salience network activity in a working memory functional magnetic resonance imaging task. Hum Brain Mapp. 2022 Feb 1;43(2):665-680. doi: 10.1002/hbm.25678. Epub 2021 Oct 8.
- Aston-Jones G, Cohen JD. An integrative theory of locus coeruleus-norepinephrine function: adaptive gain and optimal performance. Annu Rev Neurosci. 2005;28:403-50. doi: 10.1146/annurev.neuro.28.061604.135709.
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
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연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
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처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
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- 23-0991
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