Effektivitet, overførsel og neurofunktionelt grundlag for en hukommelsestræning rettet mod episodisk hentning hos ældre voksne. (SPECTRA)

Aldring fører til kognitive ændringer, der påvirker hukommelsen, især episodisk genfinding, som er involveret i at huske en begivenhed inden for en specifik rumlig-temporal kontekst. Disse svækkelser er skadelige for seniorers livskvalitet. For nylig har kognitiv træning tiltrukket sig betydelig interesse i det videnskabelige samfund, da det forbedrer kognition hos ældre voksne og producerer strukturelle og funktionelle ændringer (f.eks. Belleville et al., 2023; Belleville & Bherer, 2012). De betragtes som en form for "sen uddannelse", der sandsynligvis vil give neurobeskyttelse. En bedre forståelse af træningsinducerede hjerneændringer er derfor afgørende for en bedre forståelse af den aldrende hjernes neuroplastiske potentiale. Der skelnes mellem træning, der har til formål at undervise i strategier, og træning, der sigter mod gentagne gange at øve en opgave, der involverer en nøgleproces for at facilitere den (von Bastian et al., 2022). Sidstnævnte er anerkendt for at have større potentiale til at inducere en overførsel af deres fordele til utrænede evner. Ifølge den INTERAKTIVE model (Belleville et al., 2014) ville de føre til et fald i aktivering i de hjerneregioner, der er involveret i opgaven, på grund af mere effektiv behandling inden for specialiserede regioner. Alligevel er der meget få træningsprogrammer, der retter sig mod episodisk hentning. At udvikle sådanne træninger ville derfor bidrage til vores forståelse af træningsinducerede hjerneændringer. En nøgleproces, der er involveret i episodisk hentning, som sådan træning kan målrettes mod, er scenekonstruktion (Hassabis et al., 2007). Dette svarer til evnen til mentalt at generere og vedligeholde sammenhængen i en kompleks scene. Det ville engagere den forreste hippocampus (Zeidman et al., 2015), især dens mediale del (Zeidman & Maguire, 2016) og et "kerne"-netværk bestående af de mediale tindingelapper, parahippocampus cortex og posteriore parietale regioner såsom retrosplenial cortex og precuneus. Undersøgelser tyder på, at denne proces kan målrettes og faciliteres, når deltagere bliver interviewet om deres hukommelse af en video via en Episodisk Specificitetsinduktion (ESI; Madore, Gaesser & Schacter, 2014) - en manipulation baseret på en veletableret politiinterviewteknik kendt som det kognitive interview (CI; Fisher & Geiselman, 1992). Denne teknik fremmer mentale billeder, strukturerer genkaldelse og understreger rumlige forhold mellem entiteter i en scene. På det adfærdsmæssige niveau er det blevet vist hos både unge og gamle voksne, at modtagelse af en enkelt ESI lige før udførelsen af ​​en opgave af interesse, der involverer scenekonstruktion, midlertidigt forbedrer ydeevnen på denne opgave (Schacter & Madore, 2016). På hjerneniveau har ESI hos unge voksne vist sig at øge aktiveringen af ​​hjerneregioner involveret i scenekonstruktion under interesseopgaven (Madore et al., 2016), specifikt i konstruktionsfasen. Denne fase svarer til genfindingen af ​​begivenhedsrepræsentationen og går forud for udarbejdelsesfasen, forbundet med genfinding af yderligere detaljer (se konstruktions-uddybningsparadigmet, Addis et al., 2007; Daselaar et al., 2008). Disse to faser har fælles og distinkte neurale korrelater (Daviddi et al., 2023). Konstruktionsfasen er forbundet med stærkere forbindelse af venstre forreste hippocampus med højre forreste hippocampus og venstre frontotemporale regioner, mens udformningsfasen er forbundet med stærkere forbindelse af venstre forreste hippocampus med de bilaterale posteriore hippocampus og visuelle perceptionsregioner (Daviddi et al. ., 2023; McCormick et al., 2015). Imidlertid er ESI aldrig blevet tilpasset inden for et træningsprogram for at studere dets virkninger på den gamle hjerne. I en proof-of-concept undersøgelse testede vi på 16 raske ældre voksne et ESI-baseret træningsprogram, som vi lavede sammen med potentielle fremtidige slutbrugere. Vi observerede overførsel til frie genkaldelses- og genkendelsesopgaver, men også til problemløsningsopgaver (Platt & Spivack, 1975) og divergerende kreativ tænkning (Guilford, 1967), som ikke er rene hukommelsesopgaver, men som ville involvere scenekonstruktion. I denne undersøgelse sigter vi mod at sammenligne den ESI-baserede træning med en aktiv kontroltræning og undersøge de involverede neurale substrater.

60 raske ældre voksne (60-85 år) vil blive rekrutteret til denne undersøgelse. Alle deltagere vil blive rekrutteret fra samfundet og bor i Montreal-området. Et telefoninterview vil give indledende udvælgelsesoplysninger. Berettigede personer vil blive inviteret til at komme til laboratoriet for en kort neuropsykologisk vurdering for at evaluere deres kliniske status og kognitive funktion samt en adfærdsvurdering (PRE). Vedrørende adfærdsmæssige opgaver vil tre opgaver fra proof-of-concept-undersøgelsen blive brugt: fri genkaldelse og genkendelse (som nærmeste- og nær-overførselsudfald) og problemløsning (som fjernoverførselsudfald). Disse opgaver vil blive udført to gange, én gang i ESI-tilstand lige efter at have modtaget én ESI; én gang i NoESI-tilstanden lige efter at have modtaget en generel tankesamtale (se Madore et al., 2014). Adfærdsvurderingssession vil vare 2 timer. Præ-træning adfærdsvurdering session vil blive fulgt i gennemsnit to dage senere af en funktionel magnetisk resonans billeddannelse (fMRI) scanning. Vedrørende fMRI-opgaven: Uden for scanningen vil deltagerne først kode korte videoer af scener fra hverdagen sammen med deres titler. Derefter vil hver titel blive præsenteret i scanningen, og deltagerne vil besvare spørgsmål om de rumlige forhold mellem objekter, der var til stede i videoen, der er knyttet til titlen. fMRI-sessionerne varer 1 time (inklusive 30 minutter i scanneren). Deltagerne vil blive tilfældigt tildelt en af ​​to træningsgrupper (ESI vs. Aktiv kontrol). Den ESI-baserede træning består i at genkalde korte videoklip ved hjælp af ESI, først overvåget, derefter uden opsyn (selv-administreret). Den aktive kontroltræning består i at genkalde associationer mellem billeder og ord (tilpasset fra Bellander et al., 2017). Deltagerne vil blive trænet i små grupper af 4 personer, i alt 15 grupper. I gennemsnit vil resultatmål blive taget en uge før det første træningspas (PRE) og dagen efter det sidste træningspas (POST). Forskellige versioner af opgaverne vil blive brugt i præ- og efteruddannelsesvurderingen, samt i ESI- og NoESI-betingelserne.

Effekten af ​​træning på adfærdsmæssige tiltag vil blive vurderet. For de tre opgaver (fri genkaldelse, genkendelse og problemløsning) bør der observeres højere præ-træningspræstationer i ESI end i NoESI-tilstanden, og forbedringer før til post-træning bør kun observeres efter ESI-træningen, især i NoESI-tilstand. Effekten af ​​træning på hjerneaktivering og statisk og dynamisk funktionel forbindelse (SFC & DFC) vil også blive vurderet. Hvad angår hjerneaktivering, bør aktivering af den mediale temporallap under konstruktionsfasen, og især den venstre forreste hippocampus og den nedre parietallap involveret i scenekonstruktion (Madore et al., 2016, 2019), falde efter ESI-træningen, hvilket tyder på en stigning i hjernens effektivitet. For statisk FC bør ESI-træningen øge modulariteten af ​​det centrale hjernenetværk relateret til episodisk behandling, herunder hippocampus, bilateral parahippocampal gyrus, angular gyrus, medial præfrontal cortex, precuneus og retrosplenial/posterior cortex (Benoit & Schacter, 2015). Det bør også reducere kommunikationen med det frontoparietale hjernenetværk relateret til kognitiv kontrol (dvs. bilateral lateral præfrontal cortex, anterior cingulate og precuneus; Vincent et al., 2008), hvilket afspejler større segregation og mere automatiseret behandling. For dynamisk FC vil vi se på tidsmæssige rekonfigurationer af FC inden for og mellem opgave-associerede netværk, før og efter træning. ESI-uddannede deltagere bør være hurtigere til at skifte fra et integreret netværk til konstruktionsfasen til et integreret netværk til udarbejdelsesfasen, hvilket foreslår en tilpasning af kognitive behandlingsstrategier.