Sistema di allenamento fisico e cognitivo per la protezione e il potenziamento neurocognitivo negli anziani

Il declino neurocognitivo è un problema di salute associato all'invecchiamento. Il più delle volte, il declino cognitivo correlato all'età può essere indicativo dell'insorgenza di un lieve deterioramento cognitivo (MCI) o di disturbi neurocognitivi ancora più gravi come l'Alzheimer e il morbo di Parkinson, che alla fine porteranno alla demenza. Il declino cognitivo e i disturbi neurocognitivi possono spesso portare al grave deterioramento della qualità della vita. A seconda della gravità e della durata dell'insorgenza del declino neurocognitivo, i pazienti possono sperimentare qualsiasi cosa, dalla dimenticanza o difficoltà di apprendimento, a problemi importanti come una ridotta capacità decisionale, confusione, disorientamento, problemi di comunicazione e problemi comportamentali sociali. Tutti questi problemi potrebbero ostacolare la propria capacità di prendersi cura di se stessi, il che può anche portare a una maggiore dipendenza e onere per i custodi.

Su scala globale, si stima che circa 46,8 milioni di persone soffrano di demenza o di altri sottotipi di demenza. Si prevede che tale numero aumenterà del 68% nei prossimi 30 anni. L'attuale onere economico della demenza e di altri sottotipi di demenza è valutato a 818 miliardi di dollari, con proiezioni che prevedono un aumento del costo a 2 trilioni di dollari entro il 2030. A Singapore in particolare, il costo stimato della demenza è stato riportato a 1,4 miliardi di dollari all'anno, con costi che dovrebbero aumentare di pari passo con il rapido invecchiamento della popolazione di Singapore. Dato l'impatto e le minacce imminenti del declino neurocognitivo, è chiaro che sono necessari sforzi intenzionali per combattere il declino neurocognitivo.

Ad oggi, gli esperti del settore devono ancora identificare le cause specifiche del declino neurocognitivo. Ciò è dovuto all'eterogeneità del declino neurocognitivo e alle malattie ad esso associate. Pertanto, è stato difficile trovare cause e cure definitive per il declino neurocognitivo. Detto questo, ci sono diversi fattori di rischio associati al declino neurocognitivo e alla demenza. I fattori di rischio come l'età e la genetica sono abbastanza predittivi del declino neurocognitivo, ma sono, per natura, immodificabili. Tuttavia, fattori di rischio come, ma non limitati a, problemi cardiovascolari, attività fisica, allenamento cognitivo e impegno sociale sono possibili e molto più facili da modificare. Quindi, c'è stata una preponderanza di interventi nel campo che prendono di mira quegli specifici fattori di rischio modificabili con l'intenzione di manipolare gli esiti neurocognitivi attuali o futuri. Ad esempio, la formazione cognitiva (TC) è stata un obiettivo per interventi che promuovono il ritardo e/o la prevenzione del declino neurocognitivo. Negli ultimi decenni, i programmi CT sul campo si sono evoluti in versioni computerizzate, gamificate e autogestite che di solito prendono di mira aree specifiche della cognizione come la memoria, l'attenzione, il processo decisionale, l'inibizione o una combinazione di queste aree.

Allo stesso modo, anche l'attività fisica (PA) è stata oggetto di interventi che promuovono il ritardo e/o la prevenzione del declino neurocognitivo. Gli studi con interventi specifici sulla PA hanno anche dimostrato di influenzare positivamente la funzione neurocognitiva nei pazienti con decadimento cognitivo lieve, così come in quelli che sono a rischio di sviluppare il morbo di Alzheimer. Le prove mostrano anche che la PA può ritardare gli effetti del declino neurocognitivo nei pazienti con declino cognitivo esistente, demenza e altri sottotipi di demenza.

È interessante notare che c'è stata una recente ondata di interventi nel campo che amalgama elementi di PA e CT. Questo cambiamento di direzione nel campo riconosce la relazione simbiotica tra CT e PA per quanto riguarda l'esito neurocognitivo. Molti di questi studi si proponevano di indagare gli effetti dell'"exergaming" (una combinazione di esercizio e gioco) sulla funzione neurocognitiva nella popolazione adulta più anziana con capacità neurocognitive variabili che vanno da sane a declinanti. Gli interventi di exergaming hanno dimostrato di migliorare la funzione esecutiva e le prestazioni cognitive dei soggetti dopo il periodo di intervento rispetto ai soggetti di controllo. Gli effetti degli interventi di exergaming sono stati anche in grado di ritardare l'insorgenza di lieve deterioramento cognitivo in soggetti sani rispetto ai controlli sani in alcuni studi. Detto questo, tali programmi sono ancora limitati da fattori quali scarse capacità di personalizzazione, controlli scadenti e alti tassi di abbandono (mancanza di coinvolgimento dei partecipanti). Inoltre, gli studi di tale natura sono rari e rari in Asia, il che rende poco chiaro se risultati simili possano essere replicati in una fascia demografica a maggioranza asiatica come Singapore.

Per affrontare questi problemi, l'attuale studio mira a utilizzare un nuovo sistema di allenamento multimodale personalizzato per l'interfaccia computer-cervello fisica e cognitiva (BCI) per ritardare e/o prevenire il declino neurocognitivo e migliorare la funzione neurocognitiva. Il sistema di allenamento proposto dagli investigatori integra un intervento di ciclismo stazionario e un corrispondente programma di allenamento cognitivo BCI personalizzato. Il programma di formazione cognitiva BCI utilizza le tecnologie di apprendimento automatico e la progettazione di giochi di interfaccia utente/esperienza utente (UI/UX) adatti agli anziani per monitorare attivamente lo stato neurocognitivo individuale, fornire feedback in tempo reale e incoraggiare gli anziani a persistere nella formazione per il lungo termine. Gli investigatori cercano anche di personalizzare l'interfaccia utente/esperienza utente del programma utilizzando materiali rilevanti a livello locale per ridurre le barriere di accessibilità e aumentare il coinvolgimento dei partecipanti. Ai fini di questo studio, tutte le istruzioni e gli interventi saranno forniti in inglese. Tuttavia, ci sono piani per future iterazioni di questo programma per includere altre lingue locali per facilitare l'uso del programma da parte di anziani di Singapore che non parlano inglese.