Applicability of an immersive virtual reality system to assess egocentric orientation of older adults / Aplicabilidade de um sistema de realidade virtual imersivo para avaliar a orientação egocêntrica de idosos

Abstract Background Spatial orientation is a cognitive domain frequently compromised in patients with Alzheimer disease (AD) and may be one of its first clinical manifestations. Some studies have shown that allocentric integration with egocentric spatial information seems to be impaired in this pathology. There is no consensus on how best to assess spatial orientation and traditional tests lack ecological validity, but, recently, virtual reality (VR) has provided new opportunities for this assessment. Objectives To analyze the applicability and stability of an immersive virtual task developed to assess spatial orientation, the Spatial Orientation in Immersive Virtual Environment Maze Test (SOIVET-Maze) in older adults with and without mild cognitive impairment. Methods Forty-three older adults were included in the study, 24 without cognitive impairment and 19 with mild cognitive impairment. Applicability was assessed by the Witmer and Singer Sense of Presence Questionnaire and a questionnaire for adverse events of cybersickness. To assess stability, participants were assessed twice with an interval of 7 to 14 days, and the intraclass correlation coefficient was calculated between visits. The t test or the Mann-Whitney test was used to compare applicability and stability between groups. Results There was no significant difference between the groups regarding applicability. A strong correlation between the first and second day of testing was found in the mild cognitive impairment group. Conclusion The SOIVET-Maze task showed excellent applicability and good stability, favoring its clinical application for the evaluation of spatial orientation in older adults.

Resumo Antecedentes A orientação espacial é um domínio cognitivo frequentemente comprometido em pacientes com doença de Alzheimer (DA) e pode ser uma das suas primeiras manifestações clínicas. Alguns estudos demonstraram que a integração alocêntrica com informações espaciais egocêntricas parece prejudicada nessa patologia. Não há um consenso sobre qual a melhor forma de avaliar a orientação espacial e os testes tradicionais carecem de validade ecológica; porém, recentemente, a realidade virtual (RV) proporcionou novas oportunidades para esta avaliação. Objetivos Analisar a aplicabilidade e estabilidade de uma tarefa virtual imersiva desenvolvida para avaliar a orientação espacial, o Spatial Orientation in Immersive Virtual Environment Maze Test (SOIVET-Maze) em idosos com e sem comprometimento cognitivo leve. Métodos Quarenta e três idosos foram incluídos no estudo, 24 sem comprometimento cognitivo e 19 com comprometimento cognitivo leve. A aplicabilidade foi avaliada pelo Witmer and Singer Sense of Presence Questionnaire e um questionário para eventos adversos de cybersickness. Para avaliar a estabilidade, os participantes foram avaliados 2 vezes com intervalo de 7 a 14 dias, e o coeficiente de correlação intraclasse foi calculado entre as visitas. O teste t ou o teste de Mann-Whitney foi utilizado para comparar a aplicabilidade e estabilidade entre os grupos. Resultados Não houve diferença significativa entre os grupos quanto à aplicabilidade. Uma forte correlação entre o primeiro e o segundo dia de teste foi encontrada no grupo de comprometimento cognitivo leve. Conclusão A tarefa SOIVET-Maze apresentou excelente aplicabilidade e boa estabilidade, favorecendo sua aplicação clínica para avaliação da orientação espacial em idosos.

Juegos para el tratamiento de la orientación espacial en las clases de Educación Física / Jogos para o tratamento da orientação espacial nas aulas de Educação Física / Games for the treatment of spatial orientation in Physical Education classes

RESUMEN Introducción: El juego en los niños y niñas se produce de una forma natural porque este se utiliza como un medio de preparación para la vida y como un medio de educación. Es por ello que muchos autores refieren de manera categórica que "el niño aprende jugando y jugando se hace apto para la vida". Objetivo: La presente investigación tiene como objetivo elaborar un conjunto de juegos adaptados para favorecer el trabajo de la orientación espacial en niños y niñas de la escuela primaria "Antonio Briones Montoto" del municipio Bayamo, de la cual se tomó una muestra representativa de 24 estudiantes que cursan el primer grado y presentan problemas en la orientación espacial. Materiales y métodos: En aras de dar cumplimiento al objetivo, se emplearon métodos teóricos (analítico-sintético, hipotético-deductivo y revisión documental), empíricos (observación, encuesta, experimento y test para evaluar la orientación espacial) y estadísticos matemáticos. Resultados: Como resultado se ofrecen seis juegos adaptados en correspondencia con las particularidades de la población estudiada, los cuales permitirán favorecer el trabajo de la orientación espacial de dicha población. Conclusiones: Los fundamentos teóricos y metodológicos analizados permitieron determinar y adaptar los juegos para favorecer el desarrollo de la orientación espacial en la clase de Educación Física.

RESUMO Introdução: A brincadeira em meninos e meninas ocorre de forma natural, pois é utilizada como meio de preparação para a vida e como meio de educação. É por isso que muitos autores afirmam categoricamente que "a criança aprende brincando e brincando torna-se apta para a vida". Objetivo: O objetivo desta pesquisa é desenvolver um conjunto de jogos adaptados para favorecer o trabalho de orientação espacial em meninos e meninas da escola primária "Antonio Briones Montoto" no município de Bayamo, do qual foi retirada uma amostra representativa de 24 alunos .que frequentam a primeira série e apresentam problemas de orientação espacial. Materiais e métodos: Para cumprir o objetivo foram utilizados métodos teóricos (analítico-sintético, hipotético-dedutivo e revisão documental), métodos empíricos (observação, levantamento, experimento e teste para avaliar a orientação espacial) e estatística matemática. Resultados: Como resultado, são oferecidos seis jogos adaptados em correspondência com as particularidades da população estudada, o que permitirá favorecer o trabalho de orientação espacial dessa população. Conclusões: Os fundamentos teóricos e metodológicos analisados ​​permitiram determinar e adaptar os jogos para favorecer o desenvolvimento da orientação espacial na aula de Educação Física.

ABSTRACT Introduction: The game in boys and girls occurs in a natural way because it is used as a means of preparation for life and as a means of education. That is why many authors state categorically that "the child learns by playing and by playing he becomes fit for life". Objective: This research has as objective to elaborate a set of adapted games to favor the work with spatial orientation in boys and girls from the " Antonio Briones Montoto" primary school in the Bayamo municipality, from which a sample of 24 first grade students enrolled in the primary school who have problems in spatial orientation was taken as an object of study. Materials and methods: In order to fulfill the objective, theoretical methods (analytical-synthetic, hypothetical-deductive and documentary review) , empirical ( observation, survey, experiment and test to evaluate spatial orientation) and statistical mathematical methods were used. . Results: As a result, six adapted games are offered in correspondence with the particularities of the studied population, which will allow the work with the spatial orientation of the mentioned population. Conclusions: The analyzed theoretical and methodological foundations allowed determine and adapt the games to favor the development of the spatial orientation in the Physical education class.

Applicability of an immersive virtual reality system for assessing route learning in older adults / Aplicabilidade de um sistema de realidade virtual imersivo para avaliação da aprendizagem de rotas em idosos

ABSTRACT. Spatial orientation is defined as the ability to find one's way around an environment, follow familiar routes, recognize places, and learn new routes. Spatial disorientation is one of the early symptoms of Alzheimer's disease (AD), and traditional cognitive evaluation lacks ecological validity. Therefore, new assessment methods are needed for the early identification of this cognitive impairment. Objective: This study aimed to compare the applicability and stability of an immersive virtual reality (VR) system developed to assess route learning between older adults with and without mild cognitive impairment (MCI). Methods: The study sample included 43 older adults: 22 without MCI and 23 with MCI. Applicability was assessed based on the recording of adverse events and the sense of presence reported through questionnaires. The Mann-Whitney U test was applied to compare the applicability of the Spatial Orientation in Immersive Virtual Environment Test (SOIVET)-Route task between older adults with and without MCI. Both short- and long-term stabilities of the task were evaluated using the intraclass correlation coefficient (ICC). Results: The mean age of participants was 71.4 years (SD=5.5). A minimum number of adverse events (mean=1.46; SD=2.11) and high levels of presence (mean=138.04; SD=14.80) were reported, and there was no difference between groups with and without MCI. A good to excellent correlation was found for short-term stability (CCI 0.78) and a reasonable correlation was found for long-term stability (CCI 0.58). Conclusions: The VR system was applicable for older adults and showed a good to excellent correlation for short-term stability.

RESUMO. Orientação espacial é a capacidade de encontrar um caminho em um ambiente, seguir rotas familiares, reconhecer lugares e aprender novas rotas. A desorientação espacial é um dos primeiros sintomas da doença de Alzheimer, e a avaliação cognitiva tradicional carece de validade ecológica. Diante disso, novos métodos de avaliação são necessários para a identificação precoce desse comprometimento cognitivo. Objetivo: Este estudo teve como objetivo comparar a aplicabilidade e a estabilidade de um sistema de realidade virtual imersivo desenvolvido para avaliar a aprendizagem de rotas entre idosos com e sem comprometimento cognitivo leve (CCL). Métodos: Participaram do estudo 43 idosos: 22 sem CCL e 23 com CCL. A aplicabilidade foi avaliada por meio do registro de eventos adversos e pela sensação de presença relatados. O teste de Mann-Whitney foi aplicado para comparar a aplicabilidade da tarefa SOIVET-Route entre idosos com e sem CCL. A estabilidade da tarefa em curto e longo prazo foi avaliada pelo coeficiente de correlação intraclasse (ICC). Resultados: A idade média dos participantes foi de 71,4 anos (desvio padrão — DP=5,5). Em relação à aplicabilidade, encontramos mínimo relato de sintomas adversos (média=1,46; DP=2,11) e altos níveis de sensação de presença (média 138,04; DP=14,80), e não houve diferença entre os grupos com e sem CCL. Ao analisarmos a estabilidade, encontramos de boa a excelente correlação em curto prazo (CCI=0,78) e uma correlação razoável em longo prazo (CCI=0,58). Conclusões: O sistema de realidade virtual foi aplicável em idosos e mostrou boa correlação na estabilidade de curto prazo.

Spatial orientation tasks show moderate to high accuracy for the diagnosis of mild cognitive impairment: a systematic literature review / Tarefas de orientação espacial têm acurácia moderada a alta para o diagnóstico de comprometimento cognitivo leve: uma revisão sistemática

Abstract Spatial disorientation has been observed in mild cognitive impairment (MCI) and is associated with a higher risk of progression to Alzheimer's disease (AD). However, there is no gold standard assessment for spatial orientation and paper-and-pencil tests lack ecological validity. Recently, there has been an increasing number of studies demonstrating the role of spatial disorientation as a cognitive marker of pathological decline, shedding new light on its importance for MCI. This systematic review aimed to investigate the accuracy of spatial orientation tasks for the diagnosis of MCI by comparison with cognitively healthy elderly. The search was conducted in the databases Medical Literature Analysis and Retrieval System Online (MEDLINE/PubMed), Web of Science, Scopus, Excerpta Medica Database (Embase), Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde (Lilacs) and Scientific Electronic Library Online (SciELO). Only original studies reporting spatial orientation assessment in MCI patients compared to a healthy control group were included. Studies were excluded if the MCI classification did not follow well described criteria and/or if accuracy results of spatial orientation assessment were not provided. Seven studies met the eligibility criteria, describing a variety of spatial orientation assessments including questionnaires, paper-and-pencil, office-based route learning, and computer-based and virtual reality tasks. Spatial orientation tasks demonstrated moderate to high accuracy in detecting elderly with MCI compared to cognitively healthy elderly, with areas under the curve (AUC) ranging from 0.77 to 0.99. However, important methodological issues were found in the selected studies which should be considered when interpreting results. Although the inclusion of spatial orientation assessments in MCI evaluations seems to have significant value, further studies are needed to clarify their true capacity to distinguish pathological from non-pathological aging.

RESUMO A ocorrência de desorientação espacial foi observada no comprometimento cognitivo leve (CCL) e está associada a um maior risco de progressão para a doença de Alzheimer (DA). No entanto, não há um padrão ouro para avaliação da orientação espacial e os testes em papel e caneta não apresentam validade ecológica. Recentemente, um número cada vez maior de estudos têm apontado o papel da desorientação espacial como um marcador cognitivo do declínio patológico, lançando uma nova luz sobre sua importância para o CCL. Esta revisão sistemática teve como objetivo investigar a acurácia de tarefas de orientação espacial para se estabelecer o diagnóstico de CCL entre idosos cognitivamente saudáveis. A pesquisa foi realizada através das bases de dados Medline/PubMed, Web of Science, Scopus, Embase, Lilacs e Scielo. Apenas artigos originais que reportassem avaliação da orientação espacial em idosos CCL comparados a um grupo controle saudável foram incluídos. Foram excluídos os estudos que não utilizassem a classificação de CCL segundo critérios bem descritos e/ou que não reportassem resultados de acurácia da avaliação da orientação espacial. Sete estudos atenderam aos critérios de elegibilidade, descrevendo uma variedade de formas de avaliação da orientação espacial, incluindo questionários, tarefas em papel e lápis, tarefas de aprendizado de rotas no escritório, tarefas baseadas em computador e com realidade virtual. As tarefas de orientação espacial demonstraram acurácia moderada a alta na detecção de CCL em comparação com idosos cognitivamente saudáveis, com áreas sob a curva (area under the curve — AUC) variando de 0,77 a 0,99. No entanto, um viés metodológico importante foi identificado nos estudos selecionados, o que deve ser levado em consideração na interpretação dos resultados. Apesar da inclusão da orientação espacial na avaliação cognitiva em CCL parecer ter um valor significativo, mais estudos são necessários para esclarecer sua verdadeira capacidade de distinguir o envelhecimento patológico do não patológico.

Percepção auditiva e orientação e mobilidade em pessoas com deficiência visual usuárias de cão-guia / Guidance, mobility and auditory perception in guide dog users with visual impairment

RESUMO Objetivo Investigar a percepção auditiva temporal, a orientação e a mobilidade de deficientes visuais. Métodos Estudo exploratório de intervenção, com amostra de conveniência composta por nove sujeitos cegos ou com baixa visão, com idades entre 23 e 64 anos, usuários de cão-guia e que realizaram os seguintes procedimentos: avaliação funcional de orientação e mobilidade, avaliação audiológica básica (audiometria tonal limiar, pesquisa do índice de reconhecimento de fala), avaliação do processamento auditivo temporal (teste de resolução temporal (random gap detection test - RGDT), teste de padrão de frequência (TPF), teste dicótico de dígitos (TDD), teste rápido de sentenças no ruído (TRIS). Resultados Todos os sujeitos apresentavam limiar audiométrico de grau normal, porém, um deles apresentava curva audiométrica do tipo neurossensorial e configuração descendente, sugerindo perda auditiva relacionada à idade. A avaliação das habilidades auditivas temporais mostrou valores dentro dos padrões de normalidade para todos os sujeitos, com exceção do teste RGDT, em que os sujeitos apresentaram valores menores (3,5 a 7,5 ms) do que os esperados para população de adultos com visão e audição normais. A avaliação da OM mostrou que todos os sujeitos necessitavam de adaptações técnicas, pois falhas foram observadas no percurso por eles executado. Conclusão A percepção auditiva temporal dos sujeitos deste estudo está adequada e a avaliação da OM mostra falhas que necessitam ser corrigidas.

ABSTRACT Purpose To investigate the temporal auditory perception, and OM of visually impaired people. Methods This is an exploratory intervention study including a convenience sample composed of nine blind or low vision subjects, aged between 23 and 64 years, guide dog users and who performed the following procedures: functional evaluation of OM, basic audiological evaluation (Pure tone audiometry, speech recognition index), temporal auditory processing assessment (random gap detection test (RGDT), frequency pattern test (FPT), dichotic digit Test (DDT), quick speech-in-noise test (QuickSIN). Results Although all subjects had normal-level audiometric thresholds, one subject had a sensorineural audiometric curve and descending configuration, suggesting an age-related hearing loss. Evaluation of the temporal auditory processing showed values within the normal for all subjects, except for the RGDT, in which test subjects had lower (3.5 to 7.5 ms.) than the expected values for the adult population with normal vision and hearing. Evaluation of OM showed that all subjects require technical adjustments as problems were observed in the route taken. Conclusion The temporal auditory processing of these subjects is appropriate and the evaluation of OM shows flaws that need to be corrected.

Two new virtual reality tasks for the assessment of spatial orientation: preliminary results of tolerability, sense of presence and usability / Duas novas tarefas de realidade virtual para avaliação da orientação espacial: resultados preliminares de tolerabilidade, sensação de presença e usabilidade

Abstract Spatial orientation is a cognitive domain frequently impaired in Alzheimer's Disease and can be one of its earliest symptoms. Objective: This paper describes the results of tolerability, sense of presence and usability of two immersive virtual reality tasks for the assessment of spatial orientation, using VR headset in adults. Methods: 31 healthy adults recruited from university and the local community performed two experimental immersive virtual reality tasks of spatial orientation: the SOIVET-Maze for the assessment of allocentric to egocentric spatial abilities and the SOIVET-Route for the assessment of spatial memory and landmark recognition. Participants completed questionnaires about sense of presence, cybersickness symptoms, technology use profile and motion sickness history. Usability measures were assessed by spontaneous feedback from participants. Results: All participants were able to understand the task instructions and how to interact with the system. Both tasks seemed to induce a strong sense of presence, as assessed by the Witmer and Singer Presence Questionnaires (M=128 and 143 for SOIVET-Maze and SOIVET-Route, respectively). The SOIVET-Route had a small numeric advantage over the SOIVET-Maze tolerability scores assessed by the Cybersickness Questionnaire (M=4.19, SD=5.576 and M=3.52, SD=6.418 for SOIVET-Maze and SOIVET-Route respectively). Also, there were no drop-outs on the SOIVET-Route due to tolerability issues, unlike the SOIVET-Maze, which had two drop-outs. However, this difference was not statistically significant (Z= -.901, p= 0.368, Wilcoxon signed-rank test).

Resumo A orientação espacial é um domínio cognitivo freqüentemente comprometido na doença de Alzheimer e pode ser um dos primeiros sintomas manifestados. Objetivo: Este artigo descreve os resultados de tolerabilidade, sensação de presença e usabilidade de duas tarefas imersivas de realidade virtual para avaliação da orientação espacial, utilizando óculos de RV em adultos. Métodos: 31 adultos saudáveis, ​​recrutados entre estudantes universitários e da comunidade local, realizaram duas tarefas de realidade virtual imersiva para avaliação da orientação espacial: A tarefa SOIVET-Maze para avaliação da capacidade de transposição da orientação alocêntrica para egocêntrica e a tarefa SOIVET-Route para avaliação da memória espacial e reconhecimento de pontos de referência. Os participantes também responderam questionários sobre Sensação de Presença, Sintomas de cybersickness, Perfil de Uso de Tecnologia e Histórico de cinetose. Feedback espontâneo dos participantes foi utilizado como medida de usabilidade. Resultados: Todos os participantes conseguiram compreender as instruções da tarefa e como interagir com o sistema. Ambas tarefas parecem induzir forte sensação de presença, avaliada pelo Questionário de Presença de Witmer e Singer (M=128 e 143 para SOIVET-Maze e SOIVET-Route, respectivamente). A tarefa SOIVET-Route teve uma pequena vantagem numérica em relação à tarefa SOIVET-Maze na pontuação de tolerabilidade avaliada pelo Questionário de Cybersickness (M=4,19, SD=5,576 e M=3,52, SD=6,418 para SOIVET-Maze e SOIVET-Route respectivamente). Além disso, não houve desistências na SOIVET-Route devido a problemas de tolerabilidade, ao contrário da SOIVET-Maze, que teve dois drop-outs. No entanto, essa diferença não foi estatisticamente significativa (Z= -901, p=0,368, teste de postos sinalizados de Wilcoxon)

Diagnostic relevance of spatial orientation for vascular dementia: A case study / Relevância da orientação espacial para o diagnóstico de demência vascular: um estudo de caso

ABSTRACT Spatial orientation is emerging as an early and reliable cognitive biomarker of Alzheimer's disease (AD) pathophysiology. However, no evidence exists as to whether spatial orientation is also affected in vascular dementia (VaD). Objective: To examine allocentric (map-based) and egocentric (viewpoint-based) spatial orientation in an early stage VaD case. Methods: A spatial test battery was administered following clinical and neuropsychological cognitive evaluation. Results: Despite the patient's complaints, little evidence of episodic memory deficits were detected when cueing was provided to overcome executive dysfunction. Similarly, medial temporal lobe-mediated allocentric orientation was intact. By contrast, medial parietal-mediated egocentric orientation was impaired, despite normal performance on standard visuospatial tasks. Conclusion: To our knowledge, this is the first in-depth investigation of spatial orientation deficits in VaD. Isolated egocentric deficits were observed. This differs from AD orientation deficits which encompass both allocentric and egocentric orientation deficits. A combination of egocentric orientation and executive function tests could serve as a promising cognitive marker for VaD pathophysiology.

RESUMO A orientação espacial está emergindo como um biomarcador cognitivo precoce e confiável da fisiopatologia da doença de Alzheimer (DA). No entanto, não existe evidência de que a orientação espacial também seja afetada na demência vascular (DVa). Objetivo: Examinar a orientação espacial alocêntrica (baseada em mapas) e egocêntrica (baseada no ponto de vista) em um caso de DVa em fase incial. Métodos: Uma bateria de testes espaciais foi administrada após avaliação clínica e neuropsicológica cognitiva. Resultados: Apesar das queixas do paciente, poucas evidências de déficits de memória episódica foram detectadas quando foram fornecidas pistas para superar a disfunção executiva. Da mesma forma, a orientação alocêntrica mediada pelo lobo temporal medial estava intacta. Em contrapartida, a orientação egocêntrica mediada pela região parietal medial estava comprometida, apesar do desempenho normal em tarefas visuoespaciais padrão. Conclusão: Pelo nosso conhecimento, esta é a primeira investigação aprofundada dos déficits de orientação espacial na DVa. Foram observados déficits egocêntricos isolados. Isso difere dos déficits de orientação da DA que abrangem déficits de orientação alocêntricos e egocêntricos. Uma combinação de orientação egocêntrica e testes de função executiva poderia servir como um marcador cognitivo promissor para a fisiopatologia de DVa.