Evaluation of a virtual agent to train medical students conducting psychiatric interviews for diagnosing major depressive disorders

Background: A psychiatric diagnosis involves the physician's ability to create an empathic interaction with the patient in order to accurately extract semiology (i.e., clinical manifestations). Virtual patients (VPs) can be used to train these skills but need to be evaluated in terms of accuracy, and to be perceived positively by users. Methods: We recruited 35 medical students who interacted in a 35-min psychiatric interview with a VP simulating major depressive disorders. Semiology extraction, verbal and non-verbal empathy were measured objectively during the interaction. The students were then debriefed to collect their experience with the VP. Results: The VP was able to simulate the conduction of a psychiatric interview realistically, and was effective to discriminate students depending on their psychiatric knowledge. Results suggest that students managed to keep an emotional distance during the interview and show the added value of emotion recognition software to measure empathy in psychiatry training. Students provided positive feedback regarding pedagogic usefulness, realism and enjoyment in the interaction. Limitations: Our sample was relatively small. As a first prototype, the measures taken by the VP would need improvement (subtler empathic questions, levels of difficulty). The face-tracking technique might induce errors in detecting non-verbal empathy. Conclusion: This study is the first to simulate a realistic psychiatric interview and to measure both skills needed by future psychiatrists: semiology extraction and empathic communication. Results provide evidence that VPs are acceptable by medical students, and highlight their relevance to complement existing training and evaluation tools in the field of affective disorders.Bordeaux Region Aquitaine Initiative for NeurosciencePhénotypage humain et réalité virtuelleInitiative d'excellence de l'Université de Bordeau

Effects on brain microstructure and cognitive functioning of repetitive head impacts in football and search for protective device.

Le football, sport très populaire, expose à un risque de commotion cérébrale et d'impacts crâniens répétitifs, avec une particularité : le jeu de tête qui est à l'origine d'impacts tête-ballon à haute cinétique fréquents et intentionnels, pouvant entrainer un dysfonctionnement cérébral, qualifié de « sous-commotionnel ». Les effets cumulés à court et long terme sur le cerveau des impacts crâniens répétés au football restent inconnus. Certaines études suggèrent un risque de troubles cognitifs persistants et de maladies neurodégénératives à long terme. Dans notre travail, les résultats épidémiologiques ont mis en évidence un mécanisme principal à l’origine des commotions cérébrales dans le football professionnel masculin : l’impact tête contre tête, survenant lors des duels aériens liés à la pratique du jeu de tête. Reconnaitre ce mécanisme à risque est d’autant plus important que les résultats ont aussi montré la persistance d’un manque de détection et de prise en charge des potentielles commotions cérébrales sur le terrain. Par ailleurs, l’effet sur le cerveau des impacts crâniens sous-commotionnels lors du jeu de tête répété au football a été étudié par des techniques de neuroimagerie. Nos résultats suggèrent que la pratique régulière du football par de jeunes joueurs adultes entrainerait des modifications cérébrales subtiles, à la fois dans les réseaux de connectivité cérébrale fonctionnelle et dans le volume cortical, en association avec l’exposition à des impacts tête-ballon intentionnels pendant une saison et en l’absence de commotion cérébrale. Enfin, des effets cognitifs aigus avec une diminution de performances mnésiques ont été retrouvés immédiatement après une série de 10 impacts tête-ballon réalisés intentionnellement par des footballeurs en condition expérimentale. De plus, un équipement par protection intra-buccale conçue sur mesure et portée pendant ces 10 impacts était associée à une diminution de l’accélération maximale de la tête des joueurs lors des impacts et à une augmentation de la force maximale des muscles fléchisseurs du cou, ainsi qu’à l’absence de modification des performances cognitives après les 10 têtes.Soccer is the most popular sport in the world, but this contact sport exposes players to a risk of concussion and repetitive head impacts, with another player's head or body part and with the ground. Moreover, game-play in soccer involves intentional and repeated head impacts through « heading » the ball, with frequent high velocities, which can cause a brain dysfunction, referred to a "sub-concussion". Thus, soccer players might have a risk of developing neurodegenerative disorders on the long term by cumulative effect of these repetitive head impacts. Our epidemiological results have highlighted a main mechanism leading to concussion in male professional football: head-to-head impact, occurring during aerial duels associated with the practice of heading. Recognizing this risky mechanism is important as the results also showed a persistent lack of detection and management of potential concussions in the field. In addition, the effect on the brain of repetitive sub-concussive head impacts during heading has been studied using neuroimaging techniques. Our results suggest that regular football play by young adult players would cause subtle brain changes, both in functional brain connectivity networks and in cortical volume, in association with exposure to intentional head-to-ball impacts during one season and in the absence of concussion. Finally, acute cognitive effects with decreased memory performance were found immediately after a series of 10 head-ball impacts performed by football players in experimental conditions. In addition, wearing a custom designed mouthguard during these 10 impacts was associated with a decrease in the maximum acceleration of the players' head during impacts and an increase in the maximum strength of neck flexor muscles, as well as no change in cognitive performance after the 10 heads

Etude des effets sur la microstructure et le fonctionnement cérébral et cognitif des traumatismes crâniens mineurs répétitifs dans la pratique du football et recherche de moyens de protection.

Soccer is the most popular sport in the world, but this contact sport exposes players to a risk of concussion and repetitive head impacts, with another player's head or body part and with the ground. Moreover, game-play in soccer involves intentional and repeated head impacts through « heading » the ball, with frequent high velocities, which can cause a brain dysfunction, referred to a "sub-concussion". Thus, soccer players might have a risk of developing neurodegenerative disorders on the long term by cumulative effect of these repetitive head impacts. Our epidemiological results have highlighted a main mechanism leading to concussion in male professional football: head-to-head impact, occurring during aerial duels associated with the practice of heading. Recognizing this risky mechanism is important as the results also showed a persistent lack of detection and management of potential concussions in the field. In addition, the effect on the brain of repetitive sub-concussive head impacts during heading has been studied using neuroimaging techniques. Our results suggest that regular football play by young adult players would cause subtle brain changes, both in functional brain connectivity networks and in cortical volume, in association with exposure to intentional head-to-ball impacts during one season and in the absence of concussion. Finally, acute cognitive effects with decreased memory performance were found immediately after a series of 10 head-ball impacts performed by football players in experimental conditions. In addition, wearing a custom designed mouthguard during these 10 impacts was associated with a decrease in the maximum acceleration of the players' head during impacts and an increase in the maximum strength of neck flexor muscles, as well as no change in cognitive performance after the 10 heads.Le football, sport très populaire, expose à un risque de commotion cérébrale et d'impacts crâniens répétitifs, avec une particularité : le jeu de tête qui est à l'origine d'impacts tête-ballon à haute cinétique fréquents et intentionnels, pouvant entrainer un dysfonctionnement cérébral, qualifié de « sous-commotionnel ». Les effets cumulés à court et long terme sur le cerveau des impacts crâniens répétés au football restent inconnus. Certaines études suggèrent un risque de troubles cognitifs persistants et de maladies neurodégénératives à long terme. Dans notre travail, les résultats épidémiologiques ont mis en évidence un mécanisme principal à l’origine des commotions cérébrales dans le football professionnel masculin : l’impact tête contre tête, survenant lors des duels aériens liés à la pratique du jeu de tête. Reconnaitre ce mécanisme à risque est d’autant plus important que les résultats ont aussi montré la persistance d’un manque de détection et de prise en charge des potentielles commotions cérébrales sur le terrain. Par ailleurs, l’effet sur le cerveau des impacts crâniens sous-commotionnels lors du jeu de tête répété au football a été étudié par des techniques de neuroimagerie. Nos résultats suggèrent que la pratique régulière du football par de jeunes joueurs adultes entrainerait des modifications cérébrales subtiles, à la fois dans les réseaux de connectivité cérébrale fonctionnelle et dans le volume cortical, en association avec l’exposition à des impacts tête-ballon intentionnels pendant une saison et en l’absence de commotion cérébrale. Enfin, des effets cognitifs aigus avec une diminution de performances mnésiques ont été retrouvés immédiatement après une série de 10 impacts tête-ballon réalisés intentionnellement par des footballeurs en condition expérimentale. De plus, un équipement par protection intra-buccale conçue sur mesure et portée pendant ces 10 impacts était associée à une diminution de l’accélération maximale de la tête des joueurs lors des impacts et à une augmentation de la force maximale des muscles fléchisseurs du cou, ainsi qu’à l’absence de modification des performances cognitives après les 10 têtes

A Virtual Patient to Train Semiology Extraction and Empathic Communication Skills for Psychiatric Interview

Psychiatric diagnostic relies on physician’s ability to create an empathic interaction with the patient (i.e., engage the patient in the conversation with empathic sentences, while keeping an emotional distance) in order to accurately extract semiology (i.e., clinical manifestations). Virtual patients (VPs) offer new ways to train these skills but need to be validated in terms of accuracy to measure the skills of interest, and be perceived positively by its users. We recruited 34 medicine students, who interacted with a VP suffering from depressive disorders. Results suggest good abilities for the students to use empathic sentences to communicate with the VP, but results varied regarding semiology extraction, students having a specialty in psychiatry performing better than their counterparts. Additionally, results suggest that students managed to keep an emotional distance during the interaction with the VP, but they let their emotions out when answering semiology questions. Positive feedbacks and limitations raised by students during debriefing interviews provide suggestions for improvements and ideas for future works