针对慢性创伤性脑损伤患者的记忆问题进行的生态瞬时干预研究：来自一项混合方法试点和可行性研究的结果

《The Journal of Head Trauma Rehabilitation》：Ecological Momentary Intervention for Memory in Chronic Traumatic Brain Injury: Findings From a Mixed-Methods Pilot and Feasibility Study

　　**目标：**研究一种通过技术提供的记忆评估与干预工具（MEMI，即记忆生态瞬时干预）的可行性和可接受性，以及该工具针对慢性创伤性脑损伤（TBI）成年患者的预期使用计划。MEMI通过短信引入新信息、提示信息检索，并评估学习效果。

**研究环境：**来自美国田纳西州纳什维尔市范德堡大学脑损伤患者登记处的社区样本。

**参与者：**20名患有慢性中重度TBI的成年患者，以及20名健康对照（NC）参与者，他们在年龄、性别和教育水平上进行了匹配。

**研究设计：**在这项交叉研究中，参与者使用MEMI进行了两周的测试：一种是在单次会话中完成全部学习内容（即“ bloqueado”计划），另一种是将检索任务分散在每天两次的短会话中（即“ spaced”计划）。

**主要衡量指标：**主要的试点研究结果是可行性（会话参与度）和可接受性（干预措施的可接受度）。在初步分析中，我们还评估了参与者对训练信息的延迟自由回忆能力。同时，我们也报告了关于参与者调查和提示回忆的补充数据。

**研究结果：**两组参与者都表现出高度的参与度，并认为该工具是可以接受的。平均而言，TBI组对“ spaced”计划的可接受度高于“ bloqueado”计划。在“ spaced”计划下，两组参与者在周末回忆的单词数量都更多（TBI组：t(17) = 4.37，p <.001，95% CI [2.79, 7.99]；NC组：t(19) = 8.57，p <.001，95% CI [5.13, 8.46]）。

**结论：**在这项初步研究中，对于患有慢性TBI的成年人来说，通过MEMI进行分散式信息检索是可行且可接受的。MEMI作为一种记忆评估和干预工具，在治疗和研究领域都具有潜力。未来的研究应包括更大规模的试验，以评估MEMI的有效性、临床实用性、个体差异以及内容个性化等方面。

**创伤性脑损伤（TBI）**现在被理解为一种慢性疾病，而不仅仅是一种急性损伤。症状可能持续患者的一生。尽管TBI患者面临多重生活挑战，但记忆缺陷应是慢性护理的重点，因为这些缺陷是最常见、最具破坏性且持续时间最长的症状之一。事实上，超过一半的中重度TBI患者存在记忆缺陷，这会影响他们在学校和工作中的表现，并且这些缺陷在受伤后十年仍能被检测到。然而，目前的记忆康复主要集中在急性或亚急性损伤阶段，有效记忆疗法的发展进展有限。记忆并不是一个一次性事件，而是一个涉及多个重复阶段（编码、巩固、检索）的迭代过程。每次检索学习到的信息都是一次通过再巩固过程加强记忆的机会。限制日常生活参与的记忆缺陷可能无法通过一次性的评估（如医生预约、单次神经心理学记忆测试或治疗访问）被发现。通过在不同记忆阶段进行多次评估，我们发现慢性TBI患者无法像健康对照组一样随着时间的推移巩固（强化、稳定）他们的记忆。在一项单词学习研究中，TBI患者在测试时回忆的单词数量少于健康对照组，但这种差距在一周内逐渐增大。这种逐渐扩大的差距无法通过典型的单次记忆评估捕捉到，表明记忆巩固存在缺陷，只有通过持续性的评估才能识别出来。记忆障碍应在多种环境中进行评估和管理。认知神经科学领域的有力研究表明，包括脑损伤患者在内的成年人在多样的环境中学习效果最佳。这种多样性可能包括在不同时间和地点检索信息（即分散式检索）。然而，记忆疗法通常在单一环境中进行（例如，在同一诊所、同一周的同一天、同一时间、由同一位治疗师进行）。这代表了一个 missed opportunity，因为每次记忆检索既是一次评估，也是一次通过再巩固过程加强记忆的机会。通过技术提供的干预措施可以将康复从治疗室延伸到日常生活中，支持TBI患者应对日常生活和整个生命周期的需求。生态瞬时评估和干预框架利用技术提供的查询方式（例如通过短信或应用程序的推送通知）来支持个体在日常生活中的行为。这些框架可能提供随时间评估记忆的机会，帮助治疗师和患者识别记忆模式，从而采取个性化的康复方法，并通过多种检索和再巩固机会来支持对训练信息的记忆巩固。

我们设计了记忆生态瞬时干预（MEMI）这一工具，它利用短信引入新信息、提示信息检索，并随时间和环境变化评估学习效果。由于重复的技术提供记忆康复代表了与传统实践的范式转变，因此确定MEMI是否可行、可用以及是否被TBI患者接受非常重要。在之前的研究中，我们发现MEMI对于TBI患者来说非常实用且具有吸引力，并根据参与者反馈对其进行了优化。在这里，我们进行了一项试点研究，以评估MEMI的可行性、可接受性以及后续评估试验的预期使用计划。我们的主要目标是了解使用MEMI分散检索任务的时间安排对其可行性和可接受性的影响。根据NIH试点试验指南，这些可行性和可接受性分析是我们的主要任务。我们还进行了初步分析，以评估通过MEMI分散检索任务是否对训练信息的回忆具有预期的支持效果。

**方法：**
- **MEMI功能：**MEMI通过简单的短信与移动网络接口实现。通过Twilio与REDCap集成，自动发送短信来安排任务。参与者点击短信中的链接，使用Gorilla行为实验平台在线完成记忆任务。参与者可以自行选择短信提示的时间，以便与第二天的时间表相匹配。我们在下面简要描述了记忆任务，并在图1中提供了示例。
- **情境检查：**在每次MEMI会话之前，参与者需要回答一个关于他们空间环境的问题。这使我们能够评估他们一周内经历的空间环境数量，以及训练和评估之间的空间环境变化。
- **训练：**参与者首先完成一个15分钟的训练会话，每次看到16个新单词，每个单词显示4次。为了确保不需要耳机，并减少参与者的负担，训练过程被设计得较为简短。
- **即时和延迟评估：**训练结束后立即（即时评估），以及一周后（延迟评估），参与者完成一个5-8分钟的评估。首先，参与者自由回忆他们学过的所有单词（即自由回忆，这是学习效果的最可靠指标）。然后，他们根据提示回答问题（例如，看到一张图片并提供该图片的名称）。这些任务旨在测试对经验中各个元素的记忆（例如单词的形式）以及元素之间的关系（例如将单词的形式与其意义联系起来）。在即时和延迟评估中，参与者不会收到关于他们回答的反馈。这些评估的目的是评估训练后形成的记忆（编码阶段）以及这些记忆在记忆过程中如何变化（巩固阶段）。
- **检索：**在即时评估和延迟评估之间，参与者完成对部分训练单词的短时检索。每次检索包括16个训练单词中的8个，单词会循环出现，以确保每个单词被均匀地重复呈现。参与者完成的回忆任务包括自由回忆和提示回忆任务。在检索会话中，参与者在回答每个提示问题后会看到正确答案，以确保他们多次接触到训练内容。
- **内容：**在这项试点试验中，目标单词是图1中的那些新单词形式。不过，我们设计了MEMI，使其能够灵活地处理任何目标单词，目标是最终使系统能够针对个人学习需求进行定制。

**研究批准：**这项研究获得了范德堡大学机构审查委员会（IRB#221 667）的批准。试点研究从2024年5月持续到2024年12月。所有参与者都提供了书面知情同意书。
- **样本：**目标样本包括20名患有慢性中重度TBI的成年患者和20名健康对照（NC）参与者。参与者来自范德堡大学脑损伤患者登记处。所有TBI患者都处于慢性阶段（受伤后超过6个月）。根据Mayo分类系统，TBI的严重程度为中重度。我们选择关注中重度TBI的慢性阶段，因为这类患者最有可能出现持续的记忆缺陷，我们的最终目标是将记忆治疗扩展到慢性损伤阶段的日常生活中。参与者的年龄在18至55岁之间，以排除TBI对发育的影响，并尽量减少年龄相关的认知衰退影响。TBI患者除了受伤外，没有其他神经系统或认知障碍。我们还招募了健康对照组，以了解MEMI对TBI组表现的影响。健康对照组也来自范德堡大学脑损伤患者登记处，他们没有神经系统或认知障碍的历史，并在年龄、性别和教育水平上与TBI患者相匹配。
- **招募：**在试点研究开始时，我们联系了一组在性别、年龄和教育水平上具有多样性的TBI患者，以获取广泛的观点。每位参与者都收到了一封电子邮件，并有机会表示兴趣或预约电话了解更多关于研究的信息。当TBI患者报名参加研究后，我们会招募相应的健康对照组成员。
- **研究设计：**在这种交叉设计中，所有参与者都完成了两种计划（图2）。在“ bloqueado”计划中，参与者在一周的开始时完成训练、即时评估和所有检索任务，之后直到完成延迟评估之前不再收到任何短信。这种计划旨在模拟标准的治疗结构（例如，每周一次的门诊治疗）。在“ spaced”计划中，参与者在一周内每天两次完成相同数量的检索任务。检索任务的间隔是固定的（即，整个研究过程中检索间隔不变）。两种计划的顺序进行了平衡。我们还使用了两个不同的单词列表，这些列表也在不同计划之间进行了平衡。让所有参与者完成两种计划，使我们能够直接比较个体特征（例如记忆、数字化素养）在两种计划之间的稳定性。交叉设计还使我们能够了解TBI患者对MEMI和每种计划的反应。
- **技术支持：**在实验开始时，参与者与实验者一起复习了一份指导手册（补充数字内容1，可访问地址：http://links.lww.com/JHTR/B32）。他们在自己的智能手机上完成了其余的实验部分。在整个实验过程中，每位参与者都有指定的实验者提供技术支持。

**测量指标：**
- **参与者特征：**从脑损伤患者登记处收集了人口统计和损伤特征数据，包括年龄、性别、教育年限、受伤后的时间以及用于评估损伤严重程度的急性损伤特征。参与者完成了两项关于情景记忆的神经心理学评估：Rey听觉言语学习测试和NIH工具箱图片序列记忆文本（补充数字内容3，可访问地址：http://links.lww.com/JHTR/B32）。
- **数字化素养：**我们在研究开始时使用改编版的数字健康素养量表评估了参与者的数字化素养，这是一个包含3个项目的经过验证的量表，得分范围从0到12（分数越高表示数字化素养越高）。由于MEMI是通过短信传递的，我们修改了问题以关注手机的使用情况。在研究开始时，我们使用了“日常生活记忆问卷”来评估受试者的主观日常记忆表现，这是一个包含13个项目的经过验证的测量工具，用于评估日常生活中的记忆失误，分数范围从0到5（分数越低表示记忆失误越少）。我们对每位参与者完成的会话数量和比例进行了量化。在“阻塞式”安排中，这包括2个会话（1次培训/初始评估/回忆和1次延迟评估）；在“间隔式”安排中，这包括12个会话（1次培训/初始评估、10次回忆和1次延迟评估）。我们没有提示参与者完成自动短信之外的会话，补偿也不取决于会话参与程度。

可接受性方面，主要使用的衡量工具是“干预可接受性测量量表”，这是一个包含5个项目的自我报告量表，分数范围从4到20（分数越高表示越可接受）。参与者还回答了自由文本调查问题（补充数字内容4，网址：http://links.lww.com/JHTR/B32）。

我们对初步分析的主要结果是自由回忆能力，这代表了最可靠的学习形式。自由回忆分数基于参与者在没有提示的情况下输入的目标词形单词的数量来评分，分数范围从0到16（分数越高表示表现越好）。有关提示回忆分数的信息，请参见补充数字内容5，网址：http://links.lww.com/JHTR/B32。

我们使用R语言（版本4.2.1）计算了参与者特征、参与度、可接受性和初步结果的描述性统计数据。对于初步结果分析，我们在每组内使用了配对样本t检验来比较两种安排下的延迟评估时的自由回忆情况。有关自由文本调查回应和提示回忆分数的分析，请参见补充数字内容4-5，网址：http://links.lww.com/JHTR/B32。

在参与过程中，有部分同意但随后退出研究的参与者被替换（41名同意参与者中，20名为TBI患者，21名为非TBI患者；40名参与者中，20名为TBI患者，20名为非TBI患者）。在纳入的40名参与者中，有38名完成了全部研究内容（18名TBI患者，20名非TBI患者）。一名TBI患者在第一周后退出了研究（采用间隔式安排），因为他在进行软件更新后无法操作智能手机；另一名TBI患者在第一周后退出了研究（采用阻塞式安排），因为他对词汇学习任务感到沮丧。除此之外，所有参与者都完成了实验。因此，阻塞式分析包括19名TBI患者和20名非TBI患者，间隔式分析包括19名TBI患者和20名非TBI患者。

TBI组中有一半为女性，平均年龄为41.1岁（标准差：10.4岁），平均教育程度为14.7年（标准差：2.3年）；非TBI组也有一半为女性，平均年龄为40.7岁（标准差：9.8岁），平均教育程度为14.6年（标准差：2.3岁）。两组在年龄（t(39) = 0.13, p = 0.90）和教育程度（t(39) = 0.07, p = 0.95）上没有显著差异。TBI组自受伤以来的平均时间为8.1年（标准差：6.2年，范围2.1-22年）。虽然这不是排除标准，但两组的所有参与者都居住在社区中（即没有住在养老院）。90%（36/40）的参与者自我认定为非西班牙裔白人，一名参与者认定为西班牙裔，一名参与者认定为美洲原住民或太平洋岛民，两名参与者认定为多种种族。有关TBI组的人口统计和受伤特征的更多信息，请参见补充数字内容2，网址：http://links.lww.com/JHTR/B32。

样本在修改后的“数字健康素养量表”上的自我报告数字素养水平较高，TBI组的平均分为10.5（标准差：1.9，范围7-12），非TBI组的平均分为11.2（标准差：1.4，范围7-12），两组之间没有显著差异（t(38) = 1.31, p = 0.20）。

TBI患者在日常生活中的记忆失误比非TBI患者更多（TBI组平均得分：2.7，标准差：0.1；非TBI组平均得分：1.8，标准差：0.5，t(39) = 3.7，p < 0.001）。TBI患者在神经心理测试中的情景记忆能力也低于非TBI患者，但两组内的记忆能力存在差异（详见补充数字内容3，网址：http://links.lww.com/JHTR/B32）。

所有参与者都完成了阻塞式安排中的两个会话，以及间隔式安排中的培训和延迟评估。TBI患者在间隔式安排中平均完成了10次回忆中的9.7次（标准差：0.6次），非TBI患者平均完成了10次回忆中的9.8次。

在实验进行到一半时，两名参与者同时反馈称MEMI的图像比例与他们的手机屏幕不兼容。经过调查，研究团队确定是Gorilla更新导致了这一问题。我们更新了MEMI以适应新的参数，此后没有更多参与者报告类似问题。15%的参与者（共6人）请求了技术支持，主要问题是由于网络浏览器设置、互联网连接或用户操作错误导致的MEMI使用困难。每位参与者都得到了一次支持，并在后续实验中无需额外帮助即可完成。

两组参与者都认为间隔式和阻塞式安排都是可接受的。TBI组对间隔式安排的接受度评分更高（16.68分，标准差：2.81分，非常可接受），而非TBI组为15.31分（标准差：4.50分，可接受）。非TBI组在两个安排下的评分较为接近（间隔式：17.55分，标准差：2.18分，非常可接受；阻塞式：17.25分，标准差：2.79分，非常可接受）。

从参与者调查中涌现出几个主题。表1展示了关键主题及其代表性引用。调查问题、更详细的反馈以及参与者使用MEMI后的自我报告学习体验详见补充数字内容4，网址：http://links.lww.com/JHTR/B32。当我们询问参与者如何改进MEMI时，他们提供了品牌方面的建议，这将在更大规模的试验中加以考虑（例如，设计更鲜艳的界面，给界面起一个名称而不是简单地称之为“记忆工具”，以明确其用途）。

**表1：按主题分类的参与者来自自由文本调查的反馈。所有代表性引用的参与者均为TBI患者。年龄范围提供是为了保护参与者隐私。**

| 主题 | 代表性引用 |
|-------------|--------------------------------------------|
| 间隔式 | “注意到频率和重复上的进步……‘重复性——一开始我很难记住单词，但一旦肌肉记忆起作用，就变成容易了。’[男性，26–30岁] |
| 阻塞式 | “需要更多的重复才能有效……‘我有一天看了这些单词/图片，之后几天就不再看了……我错过了什么?’ [女性，36–40岁] |
| 简单易用 | “它一致且有挑战性，但不复杂。” [女性，36–40岁] |
| 文本消息的结合 | “因为它在我的手机上，所以使用起来很方便。” [女性，46–50岁] |
| 希望学习个性化信息 | “我希望能够使用这个记忆工具——希望你们能提供这样的工具。也许可以设置一些我想学习或记住的内容，并安排测验来练习。” [女性，41–45岁] |
| 更适合记忆学术或工作相关内容 | “我觉得我会更多地使用这样的工具来记住需要用于考试的学术或工作信息。” [男性，26–30岁] |

间隔式安排与更多的情境相关联，参与者在更多情境中完成了回忆任务（TBI组平均2.6个情境，标准差：1.4；非TBI组平均2.9个情境，标准差：1.6）。在即时评估中，TBI组记住的单词数量总体少于非TBI组（间隔式：TBI平均4.9个，标准差：3.4；非TBI组平均6.3个，标准差：3.5；阻塞式：TBI平均3.4个，标准差：2.4；非TBI组平均6.5个，标准差：3.9）。图3显示了两组在延迟评估中的自由回忆表现，TBI组在间隔式安排下的平均回忆单词数量比阻塞式安排多5个；非TBI组多6.8个。这一差异在两组间具有统计学意义（TBI组：t(17) = 4.37，p < 0.001，95%置信区间[2.79, 7.99]；非TBI组：t(19) = 8.57，p < 0.001，95%置信区间[5.13, 8.46]）。值得注意的是，TBI组在间隔式安排下的回忆单词数量明显多于阻塞式安排。图4显示了整个星期内，按组别划分的间隔式安排下的自由回忆表现。尽管非TBI组在每个时间点的回忆单词数量都多于TBI组，但组内存在较大差异，且两组在整个星期内的回忆能力都有所提高。有关提示回忆分数的数据详见补充数字内容5，网址：http://links.lww.com/JHTR/B32。对于提示回忆分数，两组的表现在间隔式安排下都更好，TBI患者的表现尤为突出。

**讨论：**
技术驱动的干预措施有潜力将TBI后的记忆护理延伸到慢性阶段和日常生活中。我们开发了MEMI，这是一种基于短信的记忆生态瞬时评估和干预系统，通过时间与情境的结合来支持记忆训练。在这项初步研究中，我们测试了MEMI的可接受性、可行性以及预定的交付计划。我们发现MEMI对TBI患者来说是可接受的、可行的，并且具有吸引力，这些结果与我们在更大样本中的早期发现一致。TBI患者认为MEMI与他们的非TBI同龄人一样具有吸引力和可接受性。这些发现与其他研究结果一致，表明TBI患者能够使用并从技术驱动的工具中受益。

尽管这不是一个完全具备统计功效的评估试验，但我们发现了初步证据，表明MEMI预定的间隔式回忆计划是可行的、可接受的，并且与TBI患者的长期回忆能力提升相关。我们比较了两种安排：一种模仿标准单次训练计划（阻塞式），另一种将回忆任务分散在一周内完成（间隔式）。间隔式安排与两组参与者更好的延迟回忆效果相关，且没有导致参与度或可接受度的下降。事实上，TBI组认为间隔式安排比阻塞式安排更可接受。TBI组在间隔式安排下的表现优于非TBI组，无论是在自由回忆还是提示回忆方面。如果这些结果在更大规模的试验中得到验证，MEMI可能有助于TBI患者在与非受伤同龄人的延迟回忆方面达到同等水平。

MEMI可能对某些人比其他人更有效。总体而言，参与度较高，大多数参与者认为界面简单易用。然而，有三名参与者（两名TBI患者和一名非TBI患者）自愿退出了研究，退出原因各不相同。尽管TBI组在传统的神经心理记忆评估中的表现明显低于非TBI组，但平均而言，TBI组的表现仍然相对较好。TBI组在EMQ（功能性记忆问卷）中的日常记忆失误也更多。传统的神经心理记忆评估在捕捉TBI后记忆缺陷的关键方面（例如海马体依赖的相关记忆39,40、随时间逐渐明显的记忆巩固缺陷9）方面存在局限性，并且不能很好地预测心理社会结果（例如社区重新融入）以及像EMQ这样的记忆问卷的结果8。因此，它们可能无法准确预测MEMI的潜在益处。此外，关于学习使用系统来改善记忆障碍的文献表明，即使是有严重和选择性记忆障碍的个体，如果不存在其他认知缺陷（例如执行功能），并且之前使用过类似技术或方法，也可能从中受益41–44。需要更大样本的进一步研究来了解如何评估潜在的MEMI适用对象，并确定谁将从中受益最多。

MEMI在情境化康复方法中具有多种潜在作用17，这将在后续的评估试验中进行评估。MEMI可以通过允许临床医生和患者随时间识别记忆模式来支持个性化的记忆康复方法。事实上，本研究中有多位参与者报告说注意到了自己记忆中的模式，这些模式可能会影响他们未来的学习方式。识别在编码或巩固阶段尤为突出的记忆缺陷，可以为临床医生提供康复方法的指导（例如，采用基于注意力的策略来支持编码，调整行为因素以促进巩固等）。本研究中的初步分析还表明，MEMI可能有助于增强针对特定训练内容的长期记忆。由于MEMI主要提升的是对训练内容的记忆效果而非更广泛的记忆功能，因此确保MEMI中的内容能够个性化以适应具体情况下的康复方案至关重要。许多参与者希望在MEMI中包含与学术或职业目标相关的个性化内容。例如，MEMI可以用于备考或学习工作中的新系统，也可以用于记忆人名或相关事实，无论是在工作还是个人生活中。MEMI的个性化需要技术上的高度灵活性，这是该工具在进入评估性试验之前的重要一步。

许多参与者希望MEMI提供的内容能满足他们的具体需求和偏好，这是提高该工具生态效度和临床实用性的关键步骤。MEMI具有广泛的潜在应用：在研究领域，它有助于我们更深入地了解脑损伤如何影响记忆的功能及其随时间和环境的变化，从而推动新的康复方法的发展；在临床实践中，患者可以在不同治疗时段使用MEMI来巩固记忆，同时帮助临床医生理解患者的学习模式，从而实施个性化的记忆治疗方法。既然已经确认MEMI是可用、可接受且可行的，我们的下一步将是进行更大规模的试验，利用个性化内容来验证其有效性。

尽管参与者没有因参与研究而获得直接奖励，但他们获得了反馈报酬。由于他们仍参与了脑损伤患者登记项目，可能在提供批评性反馈时有所顾虑，但我们鼓励他们诚实地表达意见。样本在性别、年龄和教育水平方面具有多样性，但在种族和民族成分上相对较少。为了提高研究结果的普遍性，未来的试验应充分考虑参与者在种族、民族及社会健康决定因素方面的多样性。部分调查问题的信度数据尚不可得，但通过自行设计这些问题，我们能够确保调查内容的区分度与实际需求相符。

这项混合方法初步研究表明，使用MEMI进行间隔性记忆提取对不同背景的成年人来说是可行且有趣的。研究还暗示，间隔性记忆提取可能有助于改善脑损伤患者的长期记忆表现，不过仍需更大规模的试验来验证这一效果并拓展该工具的临床应用范围。后续研究将致力于开展更大规模的试验，以满足脑损伤患者对灵活、日常化的记忆护理需求。