Visual identification and spatial location in Alzheimer's disease

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1 Visual identification and spatial location in Alzheimer's disease
發表者:Annamarie Stehli Nguyen, Charles Chubb, and F. Jacob Huff 發表於:Brain and Cognition vol. 52 pp. 155–166 (2003)

2 Introduction 許多研究中以證明視覺的退化已經是阿茲海默症患者主要症狀之一(Cronin-Golomb, 1995)。
McCleary et al.(1996)使用石原量表發現阿茲海默症患者無法分辨紅、綠，但受測族群皆非色盲，表示受測者之接收能力並無問題，而是在大腦處理過程發生問題。 阿茲海默症患者在對於念出數字名稱的工作也顯著比一般受測者差，此一結果發現大腦處理包含視覺對於複雜物體的接收(McCleary et al.)。

3 Introduction 有一種類似的延伸研究，依然是要求受測者念出數字名稱，但是使用figure-ground做刺激，來測驗受測者的辨別能力(Regan & Hong, 1994; Regan & Simpson, 1995)。 很多現行研究運用第一階刺激 V.S. 第二階刺激來測驗視覺的處理(Arsenault, Wilkinson, & Kingdom, 1999; Bergen & Landy, 1991; Graham, 1994; Lu & Sperling, 1996; Sutter & Graham, 1995)。 紋理辨別工作比亮度辨別工作需要更多的處理(Huxlin & Merigan, 1998; Merigan, 1996)，因此我們推斷紋理辨別比亮度辨別共容易受到阿茲海默症的影響，如果此假設成立，可提供一個診斷工具更容易去察覺阿茲海默症。

4 Materials 刺激畫面呈現於21.59cm x 27.94cm的螢幕上，而刺激的大小為17.78cm的方形。
刺激工作分為辨別工作及定位工作兩種，兩種刺激皆劃分為目標區及背景區兩個區域。 目標區及背景區的差異分為兩種，一種為亮度差異(LD)另一種為紋理差異(TD)，而紋理差異又分為方向不同(TDo)與粒度不同(TDg)，所有的背景與目標的對比程度分為四個等級100%、80%、60%及40% ，對比度越小困難度越高。 LD的目標與背景一者為灰色另一者為黑色，而TDo的目標與背景一者為左上到右下的橫條另一者為右上到左下的橫條，TDg的目標與背景一者多個大方塊+一個小方塊，令一者為多個小方塊+一個大方塊

5 辨別工作之刺激示意圖 左方為100%對比(ace)，右方為80%對比(bdf)，由上而下分別為LD(ab)、TDo(cd)及TDg(ef)。

6 定位工作之刺激示意圖 左方為100%對比(ace)，右方為80%對比(bdf)，由上而下分別為LD(ab)、TDo(cd)及TDg(ef)。

7 Materials 辨別工作為念出目標區所出現的英文字母，所使用之英文字母僅有D、E、F、H、J、L、M、U、W、X及Y，11個大寫字母。
在進行辨別工作前，需先進行字母名稱確認工作，確認每位受測者認得所有的英文字母。 定位工作為指出與背景不同的目標區在何處，目標區為2.54cm2大小的方格，出現在刺激畫面的隨機位置。

8 Subjects 受測者12位阿茲海默症患者平均年齡為79歲，MMSE為6到28平均為19.9，15位高齡對照組平均年齡為75歲， MMSE27到30，平均為28.7。 視力不足(低於20/50)或者有色盲及其他視力疾病之受測者則被排除。 受測者在受測前將進行一連串標準的物理、神經心理學及神經影像檢測。 阿茲海默症患者皆在阿茲海默研究中心進行實驗，而對照組可選擇在研究中心或者自己家中。

9 Procedure 每位受測者在經過檢測且簽署受測同意書後即開始實驗。
每位受測者先進行字母名稱確認工作20次(10次為白底黑圖另10次為黑底白圖)，結束後進行辨別工作。 實驗順序為LD->TDo->TDg，每次實驗先從最簡單(100%)的對比開始，當正確回答三次則跳到下一等級之對比，而在正確回答三次前先答錯三次，則結束辨別工作。 辨別工作後則進行定位工作，實驗順序亦為LD->TDo->TDg，而進行方式如同辨別工作。

10 Procedure 每位受測者之受測時間約為15分鐘到30分鐘。
分數之計算共分五個等級，0,1,2,3以及4，0分為無法回答最簡單等級的對比(100%)，而1分為正確回答三次100%的對比，但在80%的對比回答錯誤三次，4分為正確回答三次40%的對比。

11 Expect 預期三種類型(LD、TDo及TDg)的工作阿茲海默症患者表現都會比控制組差，此預期來自先前之研究(Mendez et al., 1990; McCleary et al., 1996)，且阿茲海默症患者察覺空間對比之能力衰退(Cronin-Golomb et al., 1991; Nissen et al., 1985)。 阿茲海默症患者與控制組在TDo及TDg之表顯會較LD好，此推測主要來自二階刺激可能會比一階刺激早影響到阿茲海默症患者。

12 Result 實驗數據為順序尺度，故以中位數取代平均數做分析。 使用拔靴法(bootstrap)將實驗數據模擬1000次。
無論是阿茲海默症患者或者控制組對於TDg之表現都非常好，故沒有進行分析。 阿茲海默症患者僅有在不同亮度的定位工作顯著低於控制組。

13 Result

14 Discussion 三種類型(LD、TDo及TDg)之工作差異不同於預期，阿茲海默症沒有都比控制組差，此一結果顯示阿茲海默症患者在視覺的第一階及第二階刺激並未受損，與McCleary et al. (1996)之結果相同。 特別的是相較於確認工作，阿茲海默症患者之定位工作能力有明顯的衰弱，雖然在TDo之統計檢定並不顯著，但這可能是因為使用中位數進行檢定 Mendez et al.(1990)表示阿茲海默症患者在figure-ground task是有問題的，但並能解釋此研究之結果，因為阿茲海默症患者在辨別工作是沒問題的，此結果暗示阿茲海默症患者在搜尋目標因某些原因而受到了損傷。

15 Discussion 在進行定位工作時，需要將注意力廣闊的分配到各個區域，也許阿茲海默症患者難以將注意力分到如此廣闊的區域，因此採取局部注意的方式。 此一結果顯示阿茲海默症患者之空間注意力受損，與先前之許多研究在location–detection 及 visual alerting tasks之結果一致(Buck, Black, Behrmann, Caldwell, & Bronskill, 1997; Greenwood, Parasuraman, & Alexander, 1997; Nebes & Brady, 1989)。 阿茲海默症患者可能因為知道辨別工作中目標物為英文字母，但在定位工作卻不能確定如何去找到目標，此一狀況在控制組並未出現，可能暗示著阿茲海默症患者之選擇注意力發生問題。