Efficacia, trasferimento e basi neurofunzionali di un allenamento della memoria mirato al recupero episodico negli anziani. (SPECTRA)

L’invecchiamento porta a cambiamenti cognitivi che influenzano la memoria, in particolare il recupero episodico, che è coinvolto nel ricordare un evento all’interno di uno specifico contesto spazio-temporale. Questi disturbi sono dannosi per la qualità della vita degli anziani. Recentemente, il training cognitivo ha suscitato un notevole interesse nella comunità scientifica, poiché migliora la cognizione negli anziani e produce cambiamenti strutturali e funzionali (ad esempio, Belleville et al., 2023; Belleville & Bherer, 2012). Sono considerati una forma di "educazione tardiva" che può fornire neuroprotezione. Una migliore comprensione dei cambiamenti cerebrali indotti dall’allenamento è quindi essenziale per una migliore comprensione del potenziale neuroplastico del cervello che invecchia. Viene fatta una distinzione tra la formazione che mira a insegnare strategie e la formazione che mira a praticare ripetutamente un compito che implica un processo chiave per facilitarlo (von Bastian et al., 2022). A questi ultimi è riconosciuto un maggiore potenziale di indurre un trasferimento dei loro benefici verso abilità non allenate. Secondo il modello INTERACTIVE (Belleville et al., 2014), porterebbero ad una diminuzione dell'attivazione nelle regioni cerebrali coinvolte nel compito, a causa di un'elaborazione più efficiente all'interno di regioni specializzate. Eppure ci sono pochissimi programmi di allenamento mirati al recupero episodico. Lo sviluppo di tali corsi di formazione contribuirebbe quindi alla nostra comprensione dei cambiamenti cerebrali indotti dall’allenamento. Un processo chiave coinvolto nel recupero episodico che tale formazione potrebbe mirare è la costruzione della scena (Hassabis et al., 2007). Ciò corrisponde alla capacità di generare mentalmente e mantenere la coerenza di una scena complessa. Coinvolgerebbe l'ippocampo anteriore (Zeidman et al., 2015), in particolare la sua parte mediale (Zeidman & Maguire, 2016), e una rete "centrale" comprendente i lobi temporali mediali, la corteccia paraippocampale e le regioni parietali posteriori come quella retrospleniale. corteccia e precuneo. Gli studi suggeriscono che questo processo può essere mirato e facilitato quando i partecipanti vengono intervistati sulla loro memoria di un video tramite un'induzione alla specificità episodica (ESI; Madore, Gaesser & Schacter, 2014) - una manipolazione basata su una tecnica di intervista ben consolidata della polizia conosciuta come l'intervista cognitiva (CI; Fisher & Geiselman, 1992). Questa tecnica promuove l'immaginazione mentale, il richiamo delle strutture ed enfatizza le relazioni spaziali tra le entità in una scena. A livello comportamentale, è stato dimostrato sia nei giovani che negli anziani che ricevere un singolo ESI appena prima di eseguire un compito di interesse che coinvolge la costruzione di una scena migliora temporaneamente le prestazioni su quel compito (Schacter & Madore, 2016). A livello cerebrale, è stato dimostrato che l'ESI nei giovani adulti aumenta l'attivazione delle regioni cerebrali coinvolte nella costruzione della scena durante il compito di interesse (Madore et al., 2016), in particolare durante la fase di costruzione. Questa fase corrisponde al recupero della rappresentazione dell'evento, e precede la fase di elaborazione, associata al recupero di dettagli aggiuntivi (vedi paradigma costruzione-elaborazione, Addis et al., 2007; Daselaar et al., 2008). Queste due fasi hanno correlati neurali comuni e distinti (Daviddi et al., 2023). La fase di costruzione è associata ad una più forte connettività dell'ippocampo anteriore sinistro con l'ippocampo anteriore destro e le regioni frontotemporali sinistre, mentre la fase di elaborazione è associata ad una più forte connettività dell'ippocampo anteriore sinistro con l'ippocampo posteriore bilaterale e le regioni della percezione visiva (Daviddi et al ., 2023; McCormick et al., 2015). Tuttavia, l’ESI non è mai stato adattato all’interno di un programma di formazione per studiarne gli effetti sul cervello invecchiato. In uno studio di prova, abbiamo testato su 16 anziani sani un programma di formazione basato sull'ESI che abbiamo co-creato con potenziali futuri utenti finali. Abbiamo osservato il trasferimento a compiti di ricordo e riconoscimento liberi, ma anche a compiti di problem solving (Platt & Spivack, 1975) e di pensiero creativo divergente (Guilford, 1967), che non sono compiti puramente di memoria, ma che implicherebbero la costruzione della scena. Nel presente studio, miriamo a confrontare l'allenamento basato sull'ESI con un allenamento con controllo attivo e ad indagare i substrati neurali coinvolti.

Per questo studio verranno reclutati 60 anziani sani (60-85 anni). Tutti i partecipanti saranno reclutati dalla comunità e vivranno nell'area di Montreal. Un colloquio telefonico fornirà le prime informazioni sulla selezione. Le persone idonee saranno invitate a recarsi in laboratorio per una breve valutazione neuropsicologica per valutare il loro stato clinico e il funzionamento cognitivo, nonché una valutazione comportamentale (PRE). Per quanto riguarda i compiti comportamentali, verranno utilizzati tre compiti dello studio proof-of-concept: ricordo e riconoscimento liberi (come risultati del trasferimento più vicino e vicino) e risoluzione dei problemi (come risultato del trasferimento lontano). Questi compiti verranno completati due volte, una volta nella condizione ESI subito dopo aver ricevuto un ESI; una volta nella condizione NoESI subito dopo aver ricevuto un'intervista sui pensieri generali (vedi Madore et al., 2014). La sessione di valutazione comportamentale durerà 2 ore. La sessione di valutazione comportamentale pre-allenamento sarà seguita in media due giorni dopo da una scansione di risonanza magnetica funzionale (fMRI). Per quanto riguarda il compito fMRI: al di fuori della scansione, i partecipanti codificheranno prima brevi video di scene di vita quotidiana insieme ai loro titoli. Quindi, nella scansione, verrà presentato ciascun titolo e i partecipanti risponderanno a domande sulle relazioni spaziali tra gli oggetti che erano presenti nel video associato al titolo. Le sessioni di fMRI dureranno 1 ora (inclusi 30 minuti nello scanner). I partecipanti verranno assegnati in modo casuale a uno dei due gruppi di formazione (ESI vs controllo attivo). La formazione basata sull'ESI consiste nel richiamare brevi videoclip utilizzando l'ESI, prima supervisionati, poi non supervisionati (autosomministrati). L'addestramento al controllo attivo consiste nel ricordare associazioni tra immagini e parole (adattato da Bellander et al., 2017). I partecipanti verranno formati in piccoli gruppi di 4 individui, per un totale di 15 gruppi. In media, le misurazioni dei risultati verranno effettuate una settimana prima della prima sessione di formazione (PRE) e il giorno dopo l'ultima sessione di formazione (POST). Versioni diverse dei compiti verranno utilizzate nella valutazione pre e post formazione, nonché nelle condizioni ESI e NoESI.

Verrà valutato l'effetto della formazione sulle misure comportamentali. Per i tre compiti (richiamo libero, riconoscimento e risoluzione dei problemi), si dovrebbero osservare prestazioni pre-formazione più elevate nell'ESI rispetto alla condizione NoESI, e il miglioramento pre-post-formazione dovrebbe essere osservato solo dopo la formazione ESI, in particolare nella condizione NoESI. Verrà inoltre valutato l'effetto dell'allenamento sull'attivazione cerebrale e sulla connettività funzionale statica e dinamica (SFC e DFC). Per quanto riguarda l'attivazione cerebrale, l'attivazione del lobo temporale mediale durante la fase di costruzione, e in particolare dell'ippocampo anteriore sinistro e del lobo parietale inferiore coinvolti nella costruzione della scena (Madore et al., 2016, 2019), dovrebbero diminuire dopo l'addestramento ESI, suggerendo un aumento nell’efficienza cerebrale. Per la FC statica, l'allenamento ESI dovrebbe aumentare la modularità della rete cerebrale centrale correlata all'elaborazione episodica, compreso l'ippocampo, il giro paraippocampale bilaterale, il giro angolare, la corteccia prefrontale mediale, il precuneo e la corteccia retrospleniale/posteriore (Benoit & Schacter, 2015). Dovrebbe anche ridurre la comunicazione con la rete cerebrale fronto-parietale correlata al controllo cognitivo (cioè corteccia prefrontale laterale bilaterale, cingolato anteriore e precuneo; Vincent et al., 2008), riflettendo una maggiore segregazione e un'elaborazione più automatizzata. Per la FC dinamica, esamineremo le riconfigurazioni temporali della FC all'interno e tra reti associate al compito, prima e dopo l'allenamento. I partecipanti formati all'ESI dovrebbero essere più rapidi nel passare da una rete integrata per la fase di costruzione a una rete integrata per la fase di elaborazione, suggerendo un adattamento delle strategie di elaborazione cognitiva.