Globale kollaborative Forschung zur Etablierung einer koreanischen Kohorte für kognitive Alterung (KoCoA cohort)

A. Endziel

• Diese Studie zielt darauf ab, die Wechselwirkungen zwischen physiologischen, psychologischen, sozialen und kulturell-umweltbedingten Faktoren zu identifizieren, die den Erhalt und den Abbau der kognitiven Funktion bei alternden sozial benachteiligten älteren Erwachsenen beeinflussen. Dadurch soll die gesellschaftliche Belastung durch kognitiven Abbau bei älteren Erwachsenen verringert und eine Grundlage für wirksame Interventionen zur Bewältigung des Demenzrisikos geschaffen werden.

• Das Forschungsteam des Hauptprüfers an der Abteilung für Public Health Sciences der Korea University und das Team unter der Leitung von Professorin Jennifer Graham-Engeland und Professor Christopher Engeland von der Penn State University (Co-Leiter der Einstein Aging Study unter NIH P01) zielen darauf ab, ein Protokoll für die inländische Kohorte der Einstein Study of Aging zu erstellen und länderübergreifende Vergleichsforschung durchzuführen. Die spezifischen Ziele sind:

  1. Entwicklung eines koreanischen Kohortenprotokolls, das mit der Einstein Aging Study vergleichbar ist, basierend auf den bestehenden gemeindebasierten Kohortenstudien des Hauptprüfers mit sozial benachteiligten älteren Erwachsenen.
  2. Untersuchung der Auswirkungen von Echtzeit-Psychostress (Ecological Momentary Assessment; EMA) auf die Echtzeit- und Langzeit-Kognitivfunktion und Prüfung der vermittelnden Effekte von proinflammatorischen Zytokin-Biomarkern durch Datenerhebung in Korea.
  3. Vergleich der Daten koreanischer älterer Erwachsener mit dem US-amerikanischen Einstein Study Panel, um den Einfluss jährlicher Niveaus sozialer Unterstützung und Isolation auf die kognitive Funktion und Biomarker zu untersuchen und die moderierenden Effekte sozio-umweltbedingter und kultureller Faktoren zu erforschen.
• Durch diese Forschung zielen der Hauptprüfer und die internationalen Kooperationspartner darauf ab, ihre Expertise in Echtzeit-Messungen täglicher emotionaler und kognitiver Funktionen sowie in Protokollen für entzündliche Biomarker zu nutzen. Durch die Integration psychologischer Forschungsmethoden strebt die Studie an, die biologisch-neuropsychologischen Mechanismen aufzuklären, wie emotionaler Stress Neuroinflammation und kognitive Regulation bei älteren Erwachsenen beeinflusst. Dies wird eine Grundlage für die Entwicklung von Demenzpräventions- und kognitiven Rehabilitationsprogrammen schaffen, die auf den koreanischen kulturellen Kontext zugeschnitten sind.

B. Forschungsdesign und Übersicht

1. Koreanisches Kohortendesign, das mit der Einstein Aging Study vergleichbar ist

   • Die Studie übernimmt das Burst Cohort Design, das von der US-amerikanischen Einstein Aging Study (EAS) für Längsschnittanalysen verwendet wird. Um Kausalbeziehungen und die Rolle von Mediatoren zu erforschen, werden mindestens drei wiederholte Messungen durchgeführt – Basislinie, Nachuntersuchung nach sechs Monaten und Nachuntersuchung nach einem Jahr.

   • Das Burst Cohort Design umfasst kurzfristige (tägliche) und langfristige (jährliche) Bewertungen. Tägliche Veränderungen wie emotionale Zustände und kognitive Leistung werden über zwei Wochen via mobiler App-basierter Umfragen und Stress-Biomarker-Probenahme erfasst. Langfristige Veränderungen werden durch jährliche Nachuntersuchungen bewertet.

2. Teilnehmerrekrutierung und Anreize

   • Nach Genehmigung durch die Ethikkommission werden sozial benachteiligte ältere Erwachsene (Empfänger von Sozialhilfe aufgrund wirtschaftlicher Armut und sozialer Isolation) über das Seongbuk Senior Welfare Center in Seoul, Republik Korea, rekrutiert. Schulungen zur Smartphone-EMA werden im Rahmen von Smartphone-Kursen angeboten. Teilnehmer erhalten Dankeschön-Geschenke und Möglichkeiten zur Teilnahme an Demenzpräventionsseminaren.

     1) Teilnehmerauswahlkriterien

   • Einschluss: Ältere Erwachsene ab 65 Jahren, die in der Gemeinschaft leben.

   • Ausschluss: Personen mit Demenzdiagnose oder solche mit sensorischen, kognitiven oder körperlichen Beeinträchtigungen, die die Teilnahme an Umfragen und EMA behindern.

     2) Zwei-Wochen-EMA-Protokoll

   • Während der zweiwöchigen intensiven Erhebungsphase werden Basisumfragen Depression, leichte kognitive Beeinträchtigung und andere Teilnehmermerkmale bewerten. Tägliche Veränderungen im emotionalen Zustand, der kognitiven Funktion und sozialen Interaktionen werden via Smartphone-basierter EMA-Umfragen gemessen, die 1-6 mal täglich durchgeführt werden.

   • EMA minimiert Erinnerungs- und Antwortverzerrungen und ermöglicht eine präzise Quantifizierung intraindividueller Veränderungen. Es werden maßgeschneiderte Apps verwendet, die sprachgestützte Umfragen und Integration mit Galaxy Watch für Schlafqualität, Herzfrequenzvariabilität und körperliche Aktivitätsdaten einbeziehen, zusammen mit kognitiven Aufgaben aus dem EAS-Protokoll.

     3) Messung der proinflammatorischen Zytokin-Signalgebung

   • In Zusammenarbeit mit dem Korea University Anam Hospital werden klinische Diagnose und Biomarker-Sammlung für kognitive Beeinträchtigung durchgeführt. Serumproben werden innerhalb einer Stunde zentrifugiert und bei -80°C gelagert.
   • Die Proben werden zur Analyse nach Penn State geschickt, wobei das EAS-Protokoll verwendet wird, um CRP, IL-6, IL-10 und TNF-α Marker via Multiplex-Bioassays zu untersuchen. Zusätzlich werden Cortisol-ELISA und ApoE-Genvariationsanalysen durchgeführt.

C. Erwartete Auswirkungen und Verdienste für die Gesellschaft

1. Nutzungspläne

   ① Politik- und Programm-Entwicklung:

   • Erkenntnisse aus den Studienergebnissen zu den bio-psycho-sozialen Mechanismen des kognitiven Abbaus im Alter können Politik und Interventionen zur Demenzprävention und -bewältigung in einer schnell alternden Gesellschaft informieren.

     • Förderung der nationalen Demenzforschung:
   • Durch internationale Zusammenarbeit wird die Studie Methoden und Inhalte für nationale Forschung zu kognitivem Altern und Demenz verbessern, wobei die umfangreiche Erfahrung der Einstein Aging Study genutzt wird. Außerdem wird die aktuelle Studie Evidenz für die Optimierung demenzpräventionsbezogener Gesundheitsdienste für sozial benachteiligte ältere Erwachsene liefern.

2. Antizipierte Verdienste

   • Wissenschaftliche und technologische Verdienste:

     • Die Studie wird eine Grundlage für innovative Pflegemodelle für ältere Menschen schaffen, die digitale Sensortechnologien mit der Überwachung der kognitiven Gesundheit verbinden. Sie könnte die Entwicklung von Fern-Demenzpräventions- und -bewältigungsdiensten für Gemeinschafts- und stationäre Pflegeeinrichtungen unterstützen.

       • Wirtschaftliche, industrielle und soziale Verdienste:
     • Durch das Verständnis multidimensionaler Mechanismen, die das kognitive Altern beschleunigen, wird die Studie zur Integration familien- und gemeindebasierter Altenpflege, Verbesserung von Demenzdiagnose- und Präventionsprogrammen, Reduzierung familiärer Pflegebelastungen und Steigerung der gesellschaftlichen Lebensqualität beitragen.