Hjerneforskning, der vurderer virkningerne af neurofysiologisk behandlingshastighedstræning hos veteraner (BRAIN-SPEED)

Veteraner på 50 år og derover, som har lidt mild traumatisk hjerneskade (mTBI), er dobbelt så tilbøjelige til at udvikle demens3,22. Fra 2001, under kampagnerne Operation Enduring Freedom (OEF) og Operation Iraqi Freedom (OIF), blev over 470.000 veteraner diagnosticeret med TBI22. Ud over forekomsten af ​​signatursåret fra OEF- og OIF-kampagnerne, menes antallet af mTBI-sager i VA-systemet at være meget højere 22,23. Foruroligende nok bliver et stigende antal veteraner, især dem med TBI, diagnosticeret med mild kognitiv svækkelse og ærlig demens i alderen 50-6023,24. Med 72 % af veteranerne (13,2 millioner, et tal stiger årligt) over 50 år (Vetpop, 2020), skal VA implementere forebyggende og rehabiliterende indgreb for at begrænse den voksende virkning af kognitiv tilbagegang i veteranbefolkningen.

Kognitive træningsparadigmer er blevet udviklet og testet i løbet af de sidste årtier, med en vis kontrovers om den overordnede effekt10. Programmer såsom gentagen opgaveøvelse (f.eks. huskeliste og mnemonics) har vist blandede resultater samlet set, primært på grund af manglende træningsoverførsel på tværs af domæner25. I modsætning hertil har procesbaseret kognitiv træning konsekvent forbedret den generelle kognitive evne med ét program, visuel opmærksomhedstræning, som viser betydelige overførselseffekter11. Også kendt som hastighedstræning (jf. - nyttigt synsfelt [UFOV]), visuel opmærksomhedstræning udføres på en computer og retter sig mod perceptuelle mangler forbundet med aldring og TBI26,27.

Ændringer i hjernens funktion, der reducerer evnen for perceptuel information, der skal behandles, er sandsynlige mekanismer for svækket kognition28. Visuel opmærksomhedstræning blev udviklet for gradvist at øge visuel perception for direkte at modvirke mangelfuldt synsfelt11. Tidligere undersøgelser har vist, at visuel opmærksomhedstræning øger instrumentelle daglige aktiviteter, der er relevante for kørepræstationer, hvilket resulterer i forlænget køremobilitet11,26,29. Desværre har visuel opmærksomhedstræningsparadigmer krævet en forlænget træningsvarighed (måneder) og har en tendens til at vise forskellige resultater30. Den identificerede kognitive mekanisme for øget perceptuel detaljebehandling er ret kraftfuld, men individuel træningsrespons kan afhænge af ens evne til at anvende selektiv kortikal hæmning7. Kortikale oscillationer målt med elektroencefalografi (EEG) menes at afspejle en sådan hæmning. Nyligt EEG-arbejde under visuel opmærksomhedstræning har vist, at personer, der udviser selektivt engagement af alfa-mønstre, har hurtigere behandlingshastighed og bedre perceptuel diskrimination9,18,31.

Vores seneste VA-finansierede projekter inden for aldring har vist, at procedureel motorisk læringspræstation er relateret til individuelle forskelle i excitatorisk/inhiberende (E/I balance) vurderet med transkraniel magnetisk stimulation (TMS)4,32 (Novak et al., under gennemgang) . Desuden har arbejdet i Dr. Visscher's (Co-I) også vist, at neurologiske ændringer i kortikal aktivitet er tydelige efter blot 10 timers visuel opmærksomhedstræning33. Det nuværende projekt vil evaluere ændringer i EEG-mål for kortikal hæmning hos ældre veteraner for at forbedre perceptuel behandling ved hjælp af et tilpasset visuel opmærksomhedstræningsprogram. Vi har også en unik mulighed for at vurdere, om TMS-mål for kortikal hæmning, som kan erhverves hurtigt og pålideligt gennem motorisk cortex-stimulering, direkte relaterer til E/I-balance i EEG visuel opmærksomhed, som vi har mistanke om. Det nuværende arbejde udvider teamets tidligere arbejde med neuromodulation ved hjælp af billige, ikke-farmakologiske rehabiliteringsteknikker.