Fitness for hjerneoptimalisering for depresjon i slutten av livet (FIT BOLD)

Betydning:

Befolkningen av voksne i alderen >65 år i USA forventes å nesten dobles mellom 2012 og 2050, med et anslått estimat på 83,7 millioner voksne i alderen >65 år innen 2050. Prevalensen av depressive symptomer blant eldre voksne varierer 15 - 27 % i samfunnet og opptil 37 % i primærhelsetjenesten. Selv om subkliniske depressive symptomer er mer utbredt enn major depresjon (MDD) blant eldre voksne (MDD: 5,5 % prevalens), har forekomsten av MDD hos eldre økt de siste to tiårene. Senlivsdepresjon (LLD) resulterer i enorm økonomisk, folkehelse og omsorgsbyrde. Denne høye økonomiske kostnaden består av både direkte og indirekte kostnader (f.eks. økt bruk av medisinske ressurser, behov for ubetalt familieomsorg). Videre forverrer LLD kronisk medisinsk sykdomsbyrde og gir størst risiko for dødelighet på tvers av alle psykiske helsetilstander ved aldring. LLD øker også risikoen for funksjonshemming, med en rapport som anslår at 79 % av LLD har funksjonelle begrensninger. Viktigere er at de med LLD har en dobbelt økt risiko for demens i forhold til den generelle aldrende befolkningen, noe som har katastrofale implikasjoner for den langsiktige økonomiske og folkehelsebyrden av LLD.

Bakgrunn:

Eldre voksne med LLD er spesielt disponert for akselerert hastighet av kognitiv nedgang og progresjon til demens. Mens nesten halvparten av de med LLD har betydelig kognitiv svikt, behandles kognitive mangler utilstrekkelig ved bruk av konvensjonelle antidepressive behandlinger. Trening har dukket opp som den ledende ikke-farmakologiske tilnærmingen for å forbedre kognisjon og redusere demensrisiko ved aldring. AE-intervensjoner hos eldre voksne, over så korte som 6 måneder, har vist seg å forbedre ytelsen i kognitive funksjoner (dvs. eksekutiv funksjon) og hjerneregioner og nettverk (dvs. PFC, HC, DMN) som er mest følsomme for det nevrotoksiske effekter av LLD. Vår kunnskap om AE-relaterte kognitive og hjerneendringer i aldring er imidlertid først og fremst hentet fra AE-forsøk utført i populasjoner med lav risiko for demens. Selv om en ny litteratur støtter fordelene med AE for kognitiv og hjernehelse hos de med MCI, utelukker disse studiene systemisk psykiatriske populasjoner. Ved å ekskludere de med LLD, overser eksisterende studier et delutvalg av eldre voksne med ultrahøy risiko for demens, for hvem de kognitive og nevrale fordelene med AE-trening kan være spesielt viktige. Dette nødvendiggjør en bedre forståelse av potensialet til AE-trening for å målrette systemiske hjernefunksjoner og kognisjon hos de som har hatt LLD.

Innvirkning:

Denne studien vil undersøke om AE-relaterte systemiske hjerneforandringer kan være mekanistiske mål for å forbedre kognisjon hos de med rLLD. Det kan ikke antas at AE-effekter på hjernens helse vil være konsistente på tvers av populasjoner med varierende nivåer av hjernerelaterte abnormiteter. Denne studien åpner for en innledende utforskning av i hvilken grad AE-effekter på kognitiv og hjernehelse hos de med rLLD er lik og forskjellig fra AE-effekter på kognitiv og hjernehelse hos eldre voksne som 1) er kognitivt normale eller 2) ikke har en historie med LLD, for hvem majoriteten av AE hjernehelse og kognisjonslitteratur er basert.

Studiemål:

Mål 1. Undersøke AE-effekter på strukturelle og funksjonelle nevroavbildningsmarkører for hjernehelse i rLLD. H1a. AE i forhold til SE vil resultere i større bevaring av grå substansintegritet i områder som er vist å være unormale i LLD (HC og PFC), men ikke i occipital cortex eller thalamus. H1b. AE i forhold til SE vil resultere i forbedret funksjonell tilkobling innenfor DMN og tverrnettverkstilkobling mellom DMN og ECN. H1a. Separate ANCOVA-modeller vil bli brukt for å undersøke intervensjonsgruppeforskjeller i endring i HC og thalamusvolum (mm3) og kortikal tykkelse av PFC-regioner (dvs. dorsolateral PFC, medial orbitofrontal cortex og ACC) og occipital cortex, fra baseline til 6- måneder, som alle vil bli estimert ved hjelp av semiautomatiserte segmenteringsmetoder. H1b. Primæranalyse av hviletilstand funksjonell magnetisk resonans (fMRI)-data vil involvere ANCOVAer for å undersøke gruppeforskjeller i endring i DMN-tilkobling innenfor nettverket og DMN-ECN-tilkobling på tvers av nettverk ved å bruke oppsummerende tiltak for nettverkstilkobling. Lineære blandede modeller som tester gruppe x tid interaksjonseffekt for PCC-helhjerne voxel-vise tilkoblingskart vil bli brukt i sekundære analyser.

Mål 2. Undersøke AE-effekter på kognitiv funksjon i rLLD. H2. AE i forhold til SE vil forbedre kognitiv ytelse, og viser størst effekt for utøvende funksjon. Primære analyser vil bruke ANCOVA-modeller for å undersøke gruppeforskjeller i endring i ytelse for hvert kognitivt domene fra baseline til 6 måneder. Sekundære analyser vil involvere tilfeldige skråninger og tilfeldige avskjæringsmodeller for gjentatte longitudinelle data for å undersøke gruppeforskjeller i bane for endring i ytelse for hvert kognitivt domene over 6 måneder over tre tidspunkter (grunnlinje, 3 måneder, 6 måneder). Utforskende analyser vil også involvere en sammenligning av gruppeforskjeller i endringsbane i objektiv kognitiv ytelse i forhold til subjektive rapporter om kognitiv funksjon.

(Utforskende) Mål 3. Utforske i hvilken grad AE-relaterte strukturelle og funksjonelle hjerneendringer er assosiert med AE-relaterte kognitive endringer hos de med rLLD. H3. AE-relaterte endringer i HC- og/eller PFC-integritet og/eller DMN-tilkobling vil være assosiert med AE-relaterte kognitive endringer. H3. Pearsons korrelasjoner vil bli brukt til å undersøke sammenhengen mellom endring i hjerneutfall som viser en effekt av AE-trening og endring i ytelse for kognitive domener som viser en effekt av AE-trening.