Improved cognitive control in young people with Tourette's Syndrome during task-switching

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Tourette syndrome (TS) is a neurodevelopmental disorder characterized by motor and vocal tics. Tics are repetitive and uncontrolled behaviours associated with the abnormality of basal ganglia and frontal lobe that lead to impaired cognitive functions. We investigated cognitive control of TS group using an oculomotor task-switching. Participants performed a peripheral conflict task and a latency task. The peripheral conflict task, task-switching consists of 2 task types (pro-saccade and anti-saccade) and 2 trial types (repetition and switch). There are 4 conditions: repeated pro-saccade trials, switched pro-saccade trials, repeated anti-saccade trials, and switched anti-saccade trials. In latency task, control task, participants were required to perform pro-saccade trials only. We found that TS group showed greater accuracy compared to control group in anti-saccade trials and switch trials in the peripheral conflict task. However there was no significant difference in reaction time between TS group and the control group. Both groups showed shorter duration and distance of eye movement in pro-saccade task than in anti-saccade task. The velocity of saccades did not exhibit the difference between groups. The results of conflict task indicate that TS group performs better than the control group in trials demanding high level of cognitive control, which is not caused by a general speed accuracy trade-off. And we found that TS group showed prolonged reaction time than control group in the control task. This result indicates that TS group perform poorer than the control group in trials performed automatically. The current study supports and extends previous findings that TS group exhibits improved cognitive control compared to age-matched controls in the task requiring high level of cognitive control and impairs the ability to perform automatic response than control group. This might be attributed to a compensatory strategy which young people with TS use to suppress tics.

국문 초록 (Abstract)

투렛 신드롬은 운동 틱과 보컬 틱으로 특징지어지는 신경 발달 장애이다. 틱은 반복적이고 통제되지 않은 행동으로 대뇌 기저핵과 전두엽의 이상과 관련된다. 우리는 투렛 신드롬 집단의 인지 통제 능력을 안구운동 task-switching 과제를 사용하여 연구하였다. 실험 참가자들은 task-switching 과제와 통제 과제를 수행하였다. task-switching 과제는 두 가지 유형의 과제(pro-saccade와 anti-saccade)와 두 종류의 시행(반복과 전환), 즉 4가지의 조건으로 구성되었다: 반복 pro-saccade 시행, 전환 pro-saccade 시행, 반복 anti-saccade 시행, 그리고 전환 anti-saccade 시행. 통제 과제에서는 실험 참가자들은 pro-saccade 과제만을 수행하였다. 우리는 투렛 신드롬 집단이 통제 집단에 비해 anti-saccade 시행과 전환 시행에서 더 높은 정확성을 보인다는 것을 발견하였다. 그러나 반응 시간에 있어서 두 집단의 차이는 유의미하지 않았다. 그리고 두 집단 모두 anti-saccade 과제보다 pro-saccade 과제에서 더 빠른 눈 움직임과 더 짧은 눈 움직임 거리를 보였다. Saccade 속도는 두 집단에서 차이가 나지 않았다. Task-switching 과제의 결과는 투렛 신드롬 집단이 통제 집단보다 고차 인지 통제 능력을 필요로 하는 시행을 더 잘 수행한다는 것을 나타낸다. 그리고 이 결과는 일반적인 속도-정확성 상쇄로 나타나는 것이 아니다. 우리는 또한 통제과제에서 투렛 신드롬 집단이 통제 집단에 비해 지연된 반응시간을 보이는 것을 발견했다. 이것은 투렛 신드롬 지단이 통제집단에 비해 자동적으로 처리되는 시행에서 수행이 떨어진다는 것을 의미한다. 본 연구는 투렛 신드롬 집단이 고차 인지 통제가 요구되는 과제에서 향샹된 인지 통제 능력을 보인다는 기존 결과를 지지하고 확장한다. 그리고 투렛 신드롬 집단이 자동적 반응 수행하는 능력이 정상 집단과 비교할 때, 손상되었음을 나타낸다. 이러한 결과는 투렛 신드롬을 가진 처소년들이 틱을 억제하기 위해 사용하는 보상적인 전략에서 기인한다고 볼 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• I. Introduction 1
• II. Methods 3
• Participants 3
• Apparatus 4
• Stimulus 4
• Design and Procedure 4
• Analysis 6
• III. Results 6
• Results of task and trials analysis 6
• Results of task and direction analysis 10
• Results of latency task analysis 11
• IV. General Discussion 12
• V. Conclusion 14
• VI. References 15