Fysisk og kognitivt treningssystem for nevrokognitiv beskyttelse og forbedring hos eldre voksne

Nevrokognitiv nedgang er et helseproblem som er assosiert med aldring. Oftere enn ikke kan aldersrelatert kognitiv nedgang være en indikasjon på utbruddet av mild kognitiv svikt (MCI), eller enda mer alvorlige nevrokognitive lidelser som Alzheimers og Parkinsons sykdom - som begge til slutt vil føre til demens. Kognitiv svikt og nevrokognitive lidelser kan ofte føre til en grov forringelse av livskvaliteten. Avhengig av alvorlighetsgraden og varigheten av utbruddet av den nevrokognitive nedgangen, kan pasienter oppleve alt fra glemsel eller lærevansker, til store problemer som redusert evne til å ta beslutninger, forvirring, desorientering, kommunikasjonsproblemer og sosiale atferdsproblemer. Alle disse problemene kan hemme ens evne til å ta vare på seg selv, noe som også kan føre til økt tillit og belastning for vaktmestere.

På global skala er det anslått at rundt 46,8 millioner mennesker lider av demens eller andre demenssubtyper. Dette tallet forventes å øke med 68 % i løpet av de neste 30 årene. Den nåværende økonomiske byrden av demens og andre demenssubtyper er evaluert til 818 milliarder dollar, med anslag som forventer at kostnadene vil stige til 2 billioner dollar innen år 2030. Spesielt i Singapore ble de estimerte kostnadene for demens rapportert til 1,4 milliarder dollar per år, med kostnadene som forventes å stige i takt med Singapores raskt aldrende befolkning. Gitt virkningen og de forestående truslene fra nevrokognitiv tilbakegang, er det klart at bevisst innsats for å bekjempe nevrokognitiv nedgang er nødvendig.

Til dags dato har eksperter på området ennå ikke identifisert spesifikke årsaker til nevrokognitiv nedgang. Dette er på grunn av heterogeniteten til nevrokognitiv nedgang og sykdommene forbundet med det. Som sådan har det vært utfordrende å finne definitive årsaker og kurer for nevrokognitiv nedgang. Når det er sagt, er det flere risikofaktorer forbundet med nevrokognitiv nedgang og demens. Risikofaktorer som alder og genetikk er ganske prediktive for nevrokognitiv nedgang, men er av natur ikke modifiserbare. Imidlertid er risikofaktorer som, men ikke begrenset til, kardiovaskulære problemer, fysisk aktivitet, kognitiv trening og sosialt engasjement mulige og mye lettere å endre. Derfor har det vært en overvekt av intervensjoner i feltet som retter seg mot de spesifikke modifiserbare risikofaktorene med den hensikt å manipulere nåværende eller fremtidige nevrokognitive utfall. For eksempel har kognitiv trening (CT) vært et mål for intervensjoner som fremmer forsinkelse og/eller forebygging av nevrokognitiv nedgang. I løpet av de siste tiårene har CT-programmer i feltet utviklet seg til datastyrte, gamifiserte og selvbetjente versjoner som vanligvis retter seg mot spesifikke kognisjonsområder som hukommelse, oppmerksomhet, beslutningstaking, hemming eller en kombinasjon av disse områdene.

Tilsvarende har fysisk aktivitet (PA) også vært et mål for intervensjoner som fremmer forsinkelse og/eller forebygging av nevrokognitiv nedgang. Studier med PA-spesifikke intervensjoner har også vist å ha en positiv innvirkning på nevrokognitiv funksjon hos pasienter med mild kognitiv svikt, så vel som hos de som står i fare for å utvikle Alzheimers sykdom. Bevis viser også at PA kan forsinke effekten av nevrokognitiv nedgang hos pasienter med eksisterende kognitiv nedgang, demens og andre demenssubtyper.

Interessant nok har det nylig vært en økning av intervensjoner i feltet som kombinerer både PA- og CT-elementer. Dette retningsskiftet i feltet erkjenner det symbiotiske forholdet mellom CT og PA med hensyn til nevrokognitivt utfall. Mange av disse studiene tar sikte på å undersøke effekten av "eksergaming" (et portmanteau av trening og spill) på nevrokognitiv funksjon i den eldre voksne befolkningen med varierende nevrokognitiv kapasitet som strekker seg fra sunn til synkende. Eksergaming-intervensjoner har vist seg å forbedre forsøkspersonenes eksekutive funksjon og kognitive ytelse etter intervensjonsperioden sammenlignet med forsøkspersonkontrollene. Effektene av treningsintervensjoner var også i stand til å forsinke utbruddet av mild kognitiv svikt hos friske forsøkspersoner sammenlignet med de friske kontrollene i noen studier. Når det er sagt, er slike programmer fortsatt begrenset av faktorer som dårlige personaliseringsmuligheter, substandard kontroller og høye utmattelsesrater (manglende deltakerengasjement). I tillegg er studier av slik natur langt og få mellom i Asia, noe som gjør det uklart om lignende resultater kan replikeres i en asiatisk majoritetsdemografi som Singapore.

For å løse disse problemene, tar den nåværende studien sikte på å bruke et nytt personalisert multimodalt fysisk og kognitivt hjernedatamaskingrensesnitt (BCI) treningssystem for å forsinke og/eller forhindre nevrokognitiv nedgang, og forbedre nevrokognitiv funksjon. Etterforskernes foreslåtte treningssystem integrerer en stasjonær sykkelintervensjon og et tilsvarende personlig BCI kognitivt treningsprogram. BCI kognitive treningsprogram bruker maskinlæringsteknologier og eldrevennlig brukergrensesnitt/brukeropplevelse (UI/UX) spilldesign for aktivt å spore individuell nevrokognitiv status, gi tilbakemelding i sanntid og oppmuntre eldre voksne til å fortsette å trene for på lang sikt. Etterforskerne forsøker også å tilpasse programmets brukergrensesnitt/UX ved å bruke lokalt relevant materiale for å redusere tilgjengelighetsbarrierer og øke deltakernes engasjement. For formålet med denne studien vil alle instruksjoner og intervensjoner bli levert på engelsk. Imidlertid er det planer om fremtidige iterasjoner av dette programmet for å inkludere andre lokale språk for å lette bruken av programmet for ikke-engelsktalende singaporske eldre.