Gehirnveränderungen mit Spieltraining im Alter (BrainGame)

Neuroplastizität ist ein wichtiger Prozess im Zusammenhang mit Gedächtnis und Lernen und kann bei der frühen Alzheimer-Krankheit (AD) beeinträchtigt sein. Videospiele sind eine mögliche Strategie zur Untersuchung des adaptiven kognitiven Lernens. Jüngste Neuroimaging-Studien an gesunden jungen Erwachsenen konnten Gehirnveränderungen erkennen, die mit dem Lernen und Gedächtnis eines Rennvideospiels über relativ kurze Trainingszeiten von ein paar Stunden verbunden sind. Diese Strategie ist vielversprechend für die Charakterisierung des Potenzials für Neuroplastizität bei Patienten mit einem Risiko für AD, einschließlich amnestischer leichter kognitiver Beeinträchtigung (aMCI).

Dieses Projekt wird Videospieltraining mit Magnetresonanztomographie (MRT)-Gehirnscanning anwenden, um adaptives Lernen, Arbeitsgedächtnis und Neuroplastizität als Funktion des Alterns und bei Patienten mit aMCI zu untersuchen. Insgesamt werden vierzig Teilnehmer untersucht. Zwanzig Probanden durchlaufen das Videospieltraining. Zwanzig Probanden werden passive Kontrollen sein.

Spezifische Ziele:

Charakterisierung der mikrostrukturellen Gehirnveränderungen nach Videospieltraining bei alternden Probanden und Bestimmung, wie Patienten mit amnestischer MCI (aMCI) und früher AD betroffen sind. Für diese Studie werden erwachsene Teilnehmer ab 50 Jahren, einschließlich Patienten mit aMCI und früher AD, zwei Neuroimaging-Sitzungen im Abstand von etwa zwei Stunden unterzogen, die etwa 90 Minuten Autorennen umfassen. Wir werden diffusionsgewichtete Bildgebung verwenden, um Längsveränderungen in der Mikrostruktur des Hippocampus und Parahippocampus zu erkennen. Ein Hauptziel dieser Studie ist es zu zeigen, dass diese Trainings- und Bildgebungsmethoden auf Patienten mit MCI übertragbar sind. Wir werden die folgenden zwei wichtigen Hypothesen untersuchen.

Hypothese 1: Nach dem Spielen eines Autorennen-Videospiels zeigen die Teilnehmer im Durchschnitt signifikante mikrostrukturelle Veränderungen in Hippocampus- und Parahippocampus-Hirnregionen, gemessen mit MRI.

Hypothese 2: Die mit MRT gemessenen mikrostrukturellen Veränderungen im Hippocampus und Parahippocampus korrelieren signifikant mit (a) der kognitiven Gedächtnisleistung, wie sie durch aktuelle Gedächtnisbewertungen bewertet wurde, und (b) Verbesserungen der Videospielleistung bei allen Teilnehmern.

Die primären Ergebnismaße für beide Hypothesen sind die Änderungen in den MRT-Messungen nach dem Spielen eines Autorennen-Videospiels.

Ein langfristiges Ziel dieses Projekts ist es, festzustellen, ob die Bildgebung der Kurzzeit-Neuroplastizität für einzelne Patienten eine Vorhersage über die zukünftige Konversion zu AD oder die Wirksamkeit kognitiver Trainingstherapien ermöglicht. Allgemeiner würden Neuroimaging-Marker der lerninduzierten Plastizität des Gehirns äußerst nützliche Werkzeuge für die Untersuchung von Alterung, Demenz und neurodegenerativen Erkrankungen darstellen.