Výzkum mozku hodnotící dopady tréninku rychlosti neurofyziologického zpracování u veteránů (BRAIN-SPEED)

Veteráni ve věku 50 a více let, kteří utrpěli mírné traumatické poranění mozku (mTBI), jsou dvakrát náchylnější k rozvoji demence3,22. Od roku 2001 bylo během kampaní Operation Enduring Freedom (OEF) a Operation Iraqi Freedom (OIF) diagnostikováno více než 470 000 veteránů TBI22. Kromě prevalence signifikantních zranění v kampaních OEF a OIF se počet případů mTBI v systému VA předpokládá mnohem vyšší 22,23. Je znepokojivé, že rostoucímu počtu veteránů, zejména těch s TBI, je diagnostikována mírná kognitivní porucha a upřímná demence ve věku 50-6023,24 let. Vzhledem k tomu, že 72 % veteránů (13,2 milionu, číslo se každoročně zvyšuje) starších 50 let (Vetpop, 2020), musí VA zavést preventivní a rehabilitační intervence, aby omezila rostoucí dopad kognitivního poklesu v populaci veteránů.

Paradigmata kognitivního tréninku byla vyvinuta a testována v posledních desetiletích, s určitými spory ohledně celkového účinku10. Programy, jako je procvičování opakovaných úkolů (např. memorování seznamů a mnemotechnické pomůcky), vykazovaly v souhrnu smíšené výsledky, především kvůli nedostatečnému přenosu školení mezi doménami25. Naproti tomu kognitivní trénink založený na procesu soustavně zlepšuje obecné kognitivní schopnosti pomocí jednoho programu, tréninku vizuální pozornosti, který vykazuje značné přenosové efekty11. Také známý jako trénink rychlosti zpracování (srov. - užitečné zorné pole [UFOV]), nácvik zrakové pozornosti se provádí na počítači a zaměřuje se na deficity vnímání spojené se stárnutím a TBI26,27.

Změny ve funkci mozku, které snižují schopnost zpracování vjemových informací, jsou pravděpodobnými mechanismy zhoršené kognice28. Trénink zrakové pozornosti byl vyvinut za účelem postupného zvyšování zrakového vnímání, aby se přímo vyrovnalo s nedostatečným zorným polem11. Předchozí studie ukázaly, že trénink zrakové pozornosti zvyšuje instrumentální denní aktivity související s výkonem řízení, což má za následek prodlouženou mobilitu při řízení11,26,29. Bohužel paradigmata nácviku zrakové pozornosti si vyžádala delší dobu tréninku (měsíce) a má tendenci vykazovat různé výsledky30. Identifikovaný kognitivní mechanismus zvýšeného zpracování percepčních detailů je poměrně silný, ale individuální tréninková reakce může záviset na schopnosti jedince aplikovat selektivní kortikální inhibici7. Předpokládá se, že kortikální oscilace měřené elektroencefalografií (EEG) odrážejí takovou inhibici. Nedávná práce na EEG během tréninku zrakové pozornosti ukázala, že lidé vykazující selektivní zapojení alfa vzorců mají vyšší rychlost zpracování a lepší percepční diskriminaci9,18,31.

Naše nedávné projekty v oblasti stárnutí financované VA ukázaly, že výkon procedurálního motorického učení souvisí s individuálními rozdíly v excitační/inhibiční (E/I rovnováha) hodnocené pomocí transkraniální magnetické stimulace (TMS)4,32 (Novak et al., v přezkumu) . Navíc práce v Dr. Visscher's (Co-I) také ukázala, že neurologické změny v kortikální aktivitě jsou evidentní již po 10 hodinách tréninku zrakové pozornosti33. Současný projekt vyhodnotí změny v EEG měření kortikální inhibice u starších veteránů za účelem zlepšení percepčního zpracování pomocí adaptovaného programu tréninku zrakové pozornosti. Máme také jedinečnou příležitost vyhodnotit, zda měření kortikální inhibice TMS, kterou lze rychle a spolehlivě získat stimulací motorické kůry, přímo souvisí s rovnováhou E/I ve vizuální pozornosti EEG, jak se domníváme. Tato práce rozšiřuje předchozí práci týmu v oblasti neuromodulace pomocí nízkonákladových, nefarmakologických rehabilitačních technik.