使用新型基于平板电脑的认知情绪评估工具 EmoCogMeter 评估认知功能的年龄相关变化

本实验的总体目标是测试一种基于平板电脑的应用程序在探究年龄对整个生命周期认知功能影响方面的可用性。首先开发一个包含七项神经心理学测试的应用程序，用于评估学习与记忆、注意力与集中力、执行功能以及处理速度。该实验的第二步是招募涵盖广泛年龄范围的大量受试者。接下来，邀请受试者参与，并通过基于平板电脑的应用程序完成神经心理学测试。

最后一步是分析结果，并评估年龄对认知表现的影响。最终，通过使用情绪认知测量工具（emo cog meter）表明，基于平板电脑的应用程序在认知功能障碍的检测与监测方面具有重要的临床和实际应用潜力。与传统的纸笔测试或基于工作站的计算机测试等现有方法相比，iPad 应用程序的主要优势在于无需使用者具备先前的计算机操作知识，同时能够提高受试者的参与动机和依从性，尤其适用于本方案所述评估实施前的所有受试者。

首先，需获得所在机构审查委员会的批准，并取得受试者的书面知情同意。然后向受试者介绍将使用的平板设备及即将进行的测试形式。本研究将使用 emo cogni 应用程序，该程序基于 iPad，包含七项神经心理学测试，每项测试前均设计用于评估多个认知功能领域的表现。

屏幕上会显示一段简短的介绍和演示。请注意，此处版本场景中的评估内容以德语显示。请注意，在评估过程中，实验人员不得提供任何口头指导或反馈。

受试者完成本方案所述的测试过程大约需要 25 至 30 分钟。学习与记忆的首次评估为记忆广度测试。在此任务中，向受试者呈现一系列数字，并指示其紧随其后立即输入这些数字。

首先，从两位数开始。如果参与者成功完成，则提供更长的数字序列。在五分钟内或更早结束该任务。

如果受试者能够成功回忆九位数字。也可通过此任务测试工作记忆，让参与者观看一系列正性、负性和中性词语，并要求他们在当前呈现的词语与前两次试验中出现过的词语相同时做出反应。工作记忆任务持续五分钟结束后，务必记录正确反应（命中）的次数、错误反应的次数以及反应的平均潜伏期。

为了测试选择性注意，可采用斯特鲁普任务（Stroop task）的一种变式，要求受试者判断屏幕上显示的颜色名称与其实际显示颜色是否一致。该任务持续三分钟后结束，再次记录正确反应次数、错误反应次数、遗漏反应次数以及平均反应潜伏期。为了测试持续性注意，可使用包含少量工作记忆成分的任务。

呈现一个由多个小型蓝色和黄色圆圈组成的圆环，这些圆圈按伪随机顺序依次亮起，如图所示。在屏幕中央指示受试者检测并响应连续出现的蓝色、黄色、黄色序列，并在四分钟后结束任务，记录正确反应、错误反应和遗漏反应的次数。可使用连线测验B（Trail Making Test B）评估执行功能。

更具体而言，该任务用于评估受试者的任务切换能力。指导受试者依次交替连接屏幕上出现的13个数字和12个字母。若受试者连接错误，则不显示连接线；在未选择正确连接前，不得继续后续操作。若90秒内任务尚未完成，则终止任务，并记录完成该任务所需的总时间。

另一种执行功能评估是汉诺塔任务，用于评估规划能力以及通过一系列中间步骤实现目标的能力。使用一个带有三根柱子和四个依次较小圆盘的装置。指导受试者按照以下规则将整叠圆盘移动到另一根柱子上。

第一，每次只能移动一个圆盘。第二，每次移动需从某一根柱子上取下最上方的圆盘，并将其滑动到另一根柱子上，放置在该柱子上已有的圆盘的顶部。第三，任何情况下均不允许将较大的圆盘放在较小的圆盘之上。若受试者在四分钟内未能完成目标，则记录其解决问题所需的时间以及完成求解所需的移动次数。

为了评估受试者的处理速度，使用符号-字母模态测试。进行此项评估时，在屏幕上方呈现九个字母及其对应的几何符号。

同时，在平板屏幕的下半部分显示若干行字母。指导受试者尽快将每个字母对应的符号移动到该字母下方。再次记录在90秒允许时间内正确响应（命中）的次数、错误响应次数、遗漏响应次数以及平均响应延迟。对于检测工作记忆、选择性注意和持续性注意的测试，准确率可定义为（命中次数减去错误响应次数）除以目标刺激总数，再乘以100。

可采用受试者间因素（年龄、组别和性别）的多变量方差分析来分析数据。在适当情况下应应用Greenhouse-Geisser校正。若多变量分析显示存在显著的主效应或交互效应，则可进一步进行统计分析。

采用T检验对数字广度测试进行比较，发现在工作记忆方面，老年人的数字广度显著低于年轻人和中年人，表明年龄具有主要效应。在准确性方面也存在显著的年龄主效应，老年人的准确性显著低于年轻人和中年人。无论刺激效价如何，事后T检验显示，仅在女性中反应时随生命周期持续增加，表现为中年女性的反应时显著长于年轻女性，而老年男性的反应时显著长于中年男性。

中年受试者的反应时间比年轻人和老年人更短。选择性注意力分析显示，年龄对准确性具有显著的主效应，中年到老年期间准确性下降，持续性注意力也呈现类似趋势。年龄对准确性存在主效应，从青年到中年，再到老年，准确性持续下降。

在B测试的执行功能试验中，Inova结果显示年龄对完成任务所需时间具有显著的主效应，且该时间随生命周期持续增加。汉诺塔测试表明，年龄对解决任务所需时间具有主效应。事后T检验显示，解决任务的时间随生命周期持续增加。

最后，在加工速度符号-字母多模态测试中，年龄对正确匹配几何图形的字母数量具有显著的主效应，该数量在整个生命周期中持续下降。一旦掌握，此技术若操作得当，可在25分钟内完成。