Hjerneforskning som vurderer virkningene av nevrofysiologisk prosesseringshastighetstrening hos veteraner (BRAIN-SPEED)

Veteraner i alderen 50 år og over som har fått mild traumatisk hjerneskade (mTBI) er dobbelt så utsatt for å utvikle demens3,22. Fra 2001, under kampanjene Operation Enduring Freedom (OEF) og Operation Iraqi Freedom (OIF), ble over 470 000 veteraner diagnostisert med TBI22. Utover utbredelsen av signatursåret til OEF- og OIF-kampanjene, antas antallet mTBI-saker i VA-systemet å være mye høyere 22,23. Foruroligende nok blir et økende antall veteraner, spesielt de med TBI, diagnostisert med mild kognitiv svikt og ærlig demens i alderen 50-6023,24. Med 72 % av veteranene (13,2 millioner, et tall som stiger årlig) over 50 år (Vetpop, 2020), må VA implementere forebyggende og rehabiliterende intervensjoner for å begrense den økende effekten av kognitiv nedgang i veteranbefolkningen.

Kognitive treningsparadigmer har blitt utviklet og testet i løpet av de siste tiårene, med noen kontroverser om den generelle effekten10. Programmer som gjentatt oppgaveøvelse (f.eks. huskeliste og mnemonikk) har vist blandede resultater samlet, primært på grunn av mangel på opplæringsoverføring på tvers av domener25. I motsetning til dette har prosessbasert kognitiv trening konsekvent forbedret generell kognitiv evne med ett program, visuell oppmerksomhetstrening, og viser betydelige overføringseffekter11. Også kjent som prosesseringshastighetstrening (jf. - nyttig synsfelt [UFOV]), visuell oppmerksomhetstrening gjøres på en datamaskin og retter seg mot perseptuelle mangler assosiert med aldring og TBI26,27.

Endringer i hjernefunksjonen som reduserer evnen til å behandle perseptuell informasjon er sannsynlige mekanismer for svekket kognisjon28. Visuell oppmerksomhetstrening ble utviklet for å gradvis øke visuell persepsjon for å motvirke mangelfullt synsfelt direkte11. Tidligere studier har vist at visuell oppmerksomhetstrening øker instrumentelle daglige aktiviteter som er relevante for kjøreprestasjoner, noe som resulterer i forlenget kjøremobilitet11,26,29. Dessverre har treningsparadigmer for visuell oppmerksomhet krevd en utvidet treningsvarighet (måneder) og har en tendens til å vise varierte resultater30. Den identifiserte kognitive mekanismen for økt perseptuell detaljbehandling er ganske kraftig, men individuell treningsrespons kan avhenge av ens evne til å anvende selektiv kortikal inhibering7. Kortikale oscillasjoner målt med elektroencefalografi (EEG) antas å reflektere slik hemming. Nylig EEG-arbeid under visuell oppmerksomhetstrening har vist at personer som viser selektivt engasjement av alfamønstre har raskere prosesseringshastighet og bedre perseptuell diskriminering9,18,31.

Våre nylige VA-finansierte prosjekter innen aldring har vist at prosedyremessig motorisk læringsytelse er relatert til individuelle forskjeller i eksitatorisk/hemmende (E/I-balanse) vurdert med transkraniell magnetisk stimulering (TMS)4,32 (Novak et al., under vurdering) . Dessuten har arbeid i Dr. Visschers (Co-I) også vist at nevrologiske endringer i kortikal aktivitet er tydelige etter bare 10 timers visuell oppmerksomhetstrening33. Det nåværende prosjektet vil evaluere endringer i EEG-mål for kortikal hemming hos eldre veteraner for å forbedre perseptuell prosessering ved hjelp av et tilpasset visuelt oppmerksomhetstreningsprogram. Vi har også en unik mulighet til å vurdere om TMS-mål for kortikal inhibering, som kan erverves raskt og pålitelig gjennom motorisk cortex-stimulering, direkte relaterer seg til E/I-balanse i EEG-visuell oppmerksomhet, slik vi mistenker. Dette arbeidet utvider teamets tidligere arbeid innen nevromodulering ved å bruke rimelige, ikke-farmakologiske rehabiliteringsteknikker.