Wegweisende Intervention im High-Fidelity-Langzeitgedächtnis (LABYR)

Ein Kennzeichen der höheren Kognition ist die Fähigkeit zur flexiblen Zuordnung verschiedener im Gedächtnis gespeicherter Informationen, so dass Erfahrungen detailliert und eindeutig erinnert werden können (dh High-Fidelity-Langzeitgedächtnis (LTM)). Interventionen, die in der Lage sind, ein verbessertes Lernen und eine flexible Zuordnung neuer Informationen in LTM aufrechtzuerhalten, bleiben schwer fassbar. Es müssen noch Interventionen entwickelt werden, um den Rückgang von High-Fidelity-LTM bei normalem Altern abzuschwächen oder eine therapeutische Behandlung für Patienten mit kognitiver Beeinträchtigung ohne Demenz (d. h. MCI) bereitzustellen.

Dieses Projekt wendet einen translationalen neurowissenschaftlichen Ansatz bei der Entwicklung einer kognitiven Trainingsintervention an, die auf eine nachhaltige Verbesserung der Fähigkeiten für LTM und kognitive Kontrolle abzielt. Die Behandlungen verwenden im Handel erhältliche Head-Mounted-Display-Virtual-Reality-Technologie (VR) und Tablet-Computer, um ein tiefgreifendes Videospiel zur räumlichen Wegfindung zu präsentieren. Basierend auf vorläufigen Ergebnissen ist die Hypothese, dass das Eintauchen in ein Spiel, um Besorgungen durch unbekannte, visuell komplexe Nachbarschaften zu navigieren (d. h. Wegfindung), ein wirksames Mittel zur Bereicherung der Umwelt sein wird, was sich auf einen Prozess bezieht, bei dem neue und komplexe Erfahrungen Veränderungen im Gehirn bewirken und Verhalten.

Die Bedeutung dieser Plattform ergibt sich aus den Auswirkungen des kognitiven Trainings auf Gehirn und Verhalten, die sich zu Verbesserungen der untrainierten Fähigkeit für High-Fidelity-LTM verallgemeinern können. Forschungen an Nagetieren und Menschen zeigen, dass das Erlernen einer neuen, angereicherten Umgebung die gesunde Funktion des Hippocampus anspornt und die lebenslange Neurogenese unterstützt. Die durch Erwachsene übertragene Hippocampus-Neurogenese wurde als neurobiologische Grundlage für die Bildung neuer Erinnerungen mit hoher Wiedergabetreue in Verbindung gebracht.

Das räumliche Wegfindungsspiel Labyrinth wurde intern entwickelt, um die volle wissenschaftliche Strenge zu integrieren, wie bei den Verfahren in jedem ordnungsgemäß kontrollierten Verhaltensexperiment. Das Spiel verwendet 3D- und 2,5D-Computergrafik-Tools sowie zahlreiche Ebenen adaptiver Herausforderungen, um den Teilnehmern während des gesamten Trainingsprogramms ein dynamisches, fesselndes Erlebnis zu bieten. Das Training kann mit und ohne Bewegung der Teilnehmer in Bewegung durch Wegfindungsläufe durchgeführt werden.

Die Beurteilungen eines Teilnehmers vor und nach dem Training erfolgen unmittelbar vor und nach seinem 15- bis 20-stündigen Trainingsplan, einschließlich der Erfassung von funktionellen MRT- (fMRT) und strukturellen MRT-Daten. Kognitive Ergebnismessungen werden die Fähigkeiten zum LTM-Abruf mit hoher Wiedergabetreue bewerten.

Die A-priori-Hypothese ist, dass die Wirksamkeit der Wayfinding-Game-Intervention durch Verbesserungen nach dem Training beim Abrufen von High-Fidelity-LTM und den damit verbundenen kognitiven Kontrollfähigkeiten belegt würde. FMRI-Ergebnisse in Verbindung mit den gemessenen kognitiven Verbesserungen werden Veränderungen in funktionellen Gehirnnetzwerken lokalisieren, die den Zuwachs an Gedächtnisfähigkeiten unterstützen. Strukturelle MRT-Maßnahmen werden morphometrische und volumetrische Veränderungen von Pre- bis Post-Training-Assessments bewerten.