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第七节 Cogstate量表

Cogstate量表是成套的计算机化认知评估系统,目前已被运用于健康人群(如运动员、学校学生)及多种疾病(精神障碍、脑外伤、癫痫等)患者的认知功能检测及认知功能改变评估。Cogstate量表具有费时少、可靠、敏感、操作简便、同时检测多个认知领域等优点,根据使用目的分为临床试验、临床实践、学术研究三个主要版本,其中学术研究版本包含的认知领域最全,以下内容将主要介绍Cogstate学术研究版本。

一、概述

Cogstate量表主要包括8项任务,涉及7个认知功能领域,大约需要40分钟完成。Cogstate量表几项任务呈现在计算机屏幕,背景为深绿色,任务目标出现在屏幕中央。在每项任务开始前都有任务的指导语,用于帮助测试人员向受试者讲解任务。此外,任务开始前,会有短暂的练习,帮助受试者充分了解任务规则。Cogstate量表包括多个语言版本,任务开始前可以设置相应的语言版本,其中,国内中文版本是2011年委托台湾学者翻译,包括简体中文版及繁体中文版。

以下具体介绍8项任务:

1.检出任务(detection task)

用于检测加工速度。在绿色屏幕中央显示一张卡片,要求受试者在卡片翻转时尽快按下“是(即右键)”,必须在翻转了的卡片消失前做出反应。指标分是正确反应情况下的反应时间取10为底的对数,分数越低表示反应越快。

2.识别任务(identification task)

用于测试注意力/警觉。在绿色屏幕中央显示一张卡片,当纸牌翻转时,若纸牌是红色的要求受试者尽快按“是(即右键)”,若纸牌是黑色的要求受试者尽快按“否(即左键)”。指标分是正确反应情况下的反应时间取10为底的对数,分数越低表示反应越快。

3.单卡学习任务(one card learning task)

评估视觉记忆。在绿色屏幕中央显示一张卡片,当纸牌翻转时,要求受试者判断是否这张卡片之前是否出现过,若出现过按“是”,若未出现过按“否”。指标分为正确率的平方根,再做反正弦转换,分数越高表现越好。

4.双卡学习任务(two back task)

测试工作记忆。在绿色屏幕中央显示一张卡片,当纸牌翻转时,要求受试者判断该卡片和上张是否一致,一致按“是”,不一致按“否”。指标分是取正确率的平方根,再做反正弦转换,分数越高表现越好。

5.Groton 迷宫学习任务(Groton mazelearning task)

测试空间问题解决 /错误监管能力[1,2]。在绿色屏幕中央,呈现一个灰色的10×10个小方格组成大方格,在这100个小方格里隐藏了一个28步路径的迷宫,要求受试者按照行走规则找到这条路径,从迷宫入口(左上角小方格)走到迷宫出口(右下角小方格)。行走时有两条规则:只能点相邻的方块;如果路径正确显示绿色的勾,如果路径错误显示红色的叉,这时必须返回上一个正确的方块再继续寻找。迷宫路径在这5次连续重复实验内不变。指标分是总错误数。

6.国际购物清单任务(international shoppinglist task)

评估言语学习记忆,词库多为生活化的常见词语,受文化环境影响较小[3]。针对每个受试者,计算机随机从词库中挑选12个词(词语数目可以根据测验难度在2~16词内选择),测试人员阅读这些词语,约1秒一个速度阅读,阅读结束后要求受试者在60秒内尽量多地回忆出这些词语,每回忆出一个,实测人员在屏幕上呈现的词语处打勾。3次连续实验(每次词语相同)总的正确数之和为指标分,分数越高说明表现越好。如果受试者说了一个不在阅读范围的词语,施测人员勾选其他词语选项。如果受试者复述同一个词语多次,施测人员应当勾选相应的次数。

7.社会情绪认知任务(social emotionalcognition task)

检测社会情绪认知。在绿色的屏幕上呈现4张人脸的面部表情,要求受试者找出和其他3个不一样的表情并做出按键反应。指标分是取正确率的平方根,再做反正弦转换,分数越高表现越好。

8.连续配对任务(continuous pairedassociation learning task)

检测空间工作记忆。第一阶段,要求受试者学习并记住8个形状颜色各不相同的图片以及这些图片分别藏在屏幕中哪10个位置里。第二阶段,要求受试者根据出现在屏幕中间的图片,找到其藏匿的相应位置并做出按键反应,找到8个图片相应位置后又重复第二阶段,共重复7次。只有做出正确反应的时候,才会呈现下一幅图片。指标分为总错误数。

二、评分方法

Cogstate量表将本地收集的数据上传到安全账号,通过在线客户软件分析计算数据并返回测验结果。对于检出任务、识别任务涉及加工反应速度的认知任务,一般选择反应时间作为指标。对于单卡学习任务、双卡学习任务、社会情绪认知任务选择正确率作为指标。对于国际购物清单任务选择总正确数反映听觉记忆。对于Groton迷宫学习任务、连续配对任务选择总错误数作为指标。为使测验结果符合正态分布,反应时间经过对数变换,正确率经过反正弦变化。也可以将每个任务得分进行标准分转换并计算综合分。

三、操作要求

施测人员需要经过测验环境、测验任务、软件使用、数据管理的培训。采集认知功能数据时,确保测验环境安静,受试者舒适(如温度、光线、噪声)并且不被打扰。多个受试者同时进行时,确保有足够的空间,受试者间不会相互打扰或看到对方屏幕。测验过程中,施测人员应该全程陪同讲解,确保受试者充分明白测验任务规则。

针对单个受试者,施测人员应执行一定程序,确保计算机、鼠标等可用,确保电脑音量合适。打开计算机及测验软件,录入受试者年龄、性别、测验编号等基本信息,开始向受试者讲解测验目的及任务规则,开始测试。测验途中,如果出现受试者疲倦等需要暂停的情况,可以选择一些合适的契机(如两项测验之间)适当休息。

每个受试者需要辨别黑、红两种颜色,色盲不影响测验。每项测验开始前,确保受试者都已完成练习部分。

四、信度和效度

(一)信度

在精神分裂症人群中,Cogstate量表 1 个月后重测信度为 0.39~0.62[4,5]。Cogstate在健康现役军人中1个月后重测信度为0.70~0.79[6],在痴呆及轻度认知损害人群中重测信度也较好[7]。Cogstate量表中文版反映内部一致性信度的Cronbach's α系数为0.81,认知功能内部相关系数为0.10~0.74,各项认知功能与综合分相关系数为0.58~0.80,说明量表有较好内部一致性信度及重测信度[5]

(二)效度

使用Cogstate量表检测出精神分裂症、抑郁症、成瘾患者、痴呆、癫痫、脑外伤等患者相对于健康对照存在认知损伤,甚至也能较敏感地检测轻度认知损害,说明该量表有较好的区分效度[4,5,8-16]。一些纵向随访研究发现,Cogstate能够敏感地检测认知功能改变,如痴呆患者认知功能随病程进展下降,或者成瘾患者随着精神活性物质戒断期延长认知损伤恢复[17]

Cogstate量表与其他认知功能评估工具,包括MATRICS共识认知成套测验(MCCB)、可重复的成套神经心理状态测验(RBANS)、MoCA、简短精神分裂症认知评估(BACS)在各认知领域、综合分上具有较高的相关性和较好的效标效度[2,4,5,18]。一项研究提示,在精神分裂症患者中,Cogstate与MCCB总分及各认知领域得分相关性系数为0.22~0.82,但是Cogstate练习效应更小,且增加了社会情感认知的检测[4]

大部分因子分析提示Cogstate量表主要由两因子构成,检出任务、识别任务构成因子1主要反映认知加工速度,单卡学习任务、双卡学习任务、Groton迷宫学习任务、连续配对任务、国际购物清单任务构成因子2主要反映工作记忆及执行功能[5,14]。一项研究提示,在学龄儿童中,Cogstate量表包含加工速度、警觉性、执行功能3个结构因子[19]。但也有研究提示Cogstate及另外三种计算机化认知评估工具与传统认知功能评估工具之间只有较弱的相关性[20],使用时应根据其在具体疾病种类中的信度和效度选择。

五、临床应用

(一)国外应用

大量研究证据提示,Cogstate量表是评估多种精神障碍、脑外伤、癫痫等患者认知功能敏感、有效的工具。由于Cogstate受文化影响小、练习效应不明显、涵盖认知领域较广泛、操作实施简便等特点,该量表广泛应用于健康人群及60多个疾病领域[9],包括注意与缺陷多动障碍、疲劳、术后认知障碍、脑外伤[15]、MCI、阿尔茨海默病及痴呆[8]、精神分裂症[4,5]、心境障碍、肿瘤[12]、癫痫[13]、心衰[14]、成瘾人群[10]、抑郁症[11]、脑血管病[18]等。Cogstate研究版本适用年龄范围为10~99岁,并且有一个特殊的儿童版本可以测试4岁以上儿童。

(二)国内应用

Cogstate量表中文版目前已经在精神分裂症、抑郁症、成瘾人群、健康人群中运用[5,10,11,21],提示该量表在这些人群中具有较好的适用性、信度和效度。Cogstate 量表能够较为敏感地检测出成瘾人群在工作记忆、执行功能、错误监管、社会认知方面的损伤,并且随着戒断期延长,成瘾者的任务表现改善,提示成瘾者戒断后认知损伤能够部分康复。Cogstate量表相关研究也发现,首发未服药抑郁症患者存在注意力、加工速度、执行功能、工作记忆及社会认知损伤,提示抑郁症患者认知损害可能存在于疾病开始阶段[11]。当然,目前关于Cogstate量表中文版在各种疾病中的研究还较少,将来需要更多的研究证据。

六、总结

总体来讲,Cogstate量表是一个包括多个认知领域的计算机化的认知评估工具,任务基于生活且世界通用,受文化及语言影响小,练习效应较低。Cogstate量表可用于多种存在认知功能变化的患者的认知检测,如精神分裂症、抑郁症、注意力缺陷联合多动障碍、脑外伤、癫痫、肿瘤等,在这些疾病领域,Cogstate能够较为敏感地识别认知损伤及认知变化,为疾病的临床决策及深入研究提供良好的途径。

(钟娜 赵敏)

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