Skomputeryzowany trening pamięci roboczej

Zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD) charakteryzuje się problemami z koncentracją i zachowaniami nadpobudliwościowo-impulsywnymi. Na całym świecie dotyka około 7,2% dzieci w wieku szkolnym, przy czym w Hongkongu wskaźnik ten wynosi 6,5%. Trudności w czytaniu (RD) obejmują ciągłe trudności w czytaniu i pisaniu, niezwiązane z uszkodzeniem mózgu, zaburzeniami czucia lub niską inteligencją. ADHD i RD często współwystępują, a odsetek chorób współistniejących wynosi 25–40%, co przekracza prawdopodobieństwo przypadkowe.

Badania wskazują, że dzieci stojące przed podwójnym wyzwaniem, jakim jest ADHD i RD, są bardziej podatne na znaczące deficyty poznawcze, zwłaszcza w zakresie pamięci roboczej. Ta istotna funkcja poznawcza silnie wpływa na zdolności akademickie, takie jak rozwiązywanie problemów matematycznych, czytanie i rozumienie języka. Niedobory pamięci roboczej mogą powodować u dzieci przytłoczenie nauką, zaniki pamięci związane z instrukcjami i zmagania się ze złożonymi zadaniami. W rezultacie osoby z tą chorobą współistniejącą są predysponowane do podejmowania większej liczby wyzwań w porównaniu z osobami z pojedynczym zaburzeniem.

Badania potwierdziły, że osoby z objawami zarówno ADHD, jak i RD są narażone na większe ryzyko porzucenia szkoły, zakłócania porządku, przestępczości, a zwłaszcza większej agresji w porównaniu do osób cierpiących na szczególne schorzenia. Wyniki te podkreślają potrzebę dodatkowych badań w celu opracowania nowej strategii interwencyjnej skierowanej do tej kohorty chorób współistniejących i mającej na celu zapobiegnięcie tym niekorzystnym konsekwencjom. W kolejnych sekcjach zostanie przedstawiony zwięzły przegląd teoretycznych podstaw pamięci roboczej i jej powiązań z ADHD i RD, a następnie opracowanie aplikacji do treningu pamięci roboczej i metodologii badań.

Pamięć robocza, kluczowa funkcja poznawcza, polega na tymczasowym przechowywaniu, przetwarzaniu i przypominaniu sobie informacji w określonych granicach. Stanowi podstawę różnych procesów umysłowych, takich jak rozwiązywanie problemów, rozumienie języka i inteligencja płynna. Zdolność ta jest niezbędna do uczenia się nowych pojęć i umiejętności, silnie powiązana z rozwojem słownictwa, rozumieniem języka i umiejętnością czytania. Wpływowy model pamięci roboczej Baddeleya i Hitcha obejmuje centralny organ wykonawczy, pętlę fonologiczną, szkicownik wzrokowo-przestrzenny, a później bufor epizodyczny. Dyrektor centralny odgrywa kluczową rolę w koordynowaniu tych komponentów, zarządzaniu wyszukiwaniem danych i manipulowaniem nimi podczas alokacji zasobów do systemów pamięci masowej.

Pętla fonologiczna specjalizuje się w przetwarzaniu danych językowych kluczowych dla nauki języka. Tymczasem szkicownik wzrokowo-przestrzenny obsługuje informacje wizualne i przestrzenne powiązane z inteligencją niewerbalną i świadomością ortograficzną. Bufor epizodyczny działa jako ujednolicona reprezentacja epizodyczna, zdolna do integracji danych z innych komponentów i pamięci długotrwałej. Model ten wyjaśnia, jak funkcjonuje pamięć robocza, wpływa na procesy poznawcze i rozwija się w czasie.

Pamięć robocza jest niezbędna dla różnych funkcji poznawczych, a jej elementy wykazują wyraźne powiązania z ADHD i RD. Warto zauważyć, że ADHD często objawia się zauważalnymi deficytami pamięci roboczej, co podkreśla jego znaczenie w strukturze poznawczej osób z ADHD. Model hamowania odpowiedzi w ADHD sugeruje, że niedostateczne hamowanie reakcji jest podstawowym problemem prowadzącym do problemów z funkcjami wykonawczymi, w tym problemów z pamięcią roboczą. Centralny element wykonawczy wraz z podsystemami, takimi jak pętla fonologiczna i szkicownik wzrokowo-przestrzenny, odgrywa w tym kontekście kluczową rolę. Uważa się, że niedobory centralnego układu wykonawczego objawiają się jako kluczowe objawy ADHD. Podczas gdy w ADHD konsekwentnie obserwuje się problemy z werbalną pamięcią roboczą, zaburzenia wzrokowo-przestrzennej pamięci roboczej mogą mieć różny stopień nasilenia, co wskazuje na wieloaspektowy profil pamięci roboczej w ADHD, kluczowy dla cech poznawczych choroby.

RD często wiąże się z niedoborami pamięci roboczej, szczególnie w sferze fonologicznej. Pętla fonologiczna, kluczowy element pamięci roboczej odpowiedzialny za tymczasowe zarządzanie danymi opartymi na mowie i ich przetwarzanie, odgrywa kluczową rolę w usuwaniu tych niedociągnięć. Liczne badania konsekwentnie wykazują, że osoby z RD napotykają trudności w czynnościach wymagających skutecznego działania pętli fonologicznej, takich jak zadania związane z pamięcią werbalną. Jednakże ostatnie badania sugerują, że upośledzenie pamięci roboczej w dysleksji może wykraczać poza przetwarzanie fonologiczne. Pojawiające się badania wskazują na problemy z centralnym aspektem wykonawczym pamięci roboczej, wskazując na szersze przeszkody poznawcze u osób z RD. Wyzwania w przetwarzaniu wzrokowo-przestrzennym mogą również występować u osób z RD, zwłaszcza w przypadku zadań wymagających mediacji werbalnej, co podkreśla złożony charakter deficytów pamięci roboczej w RD.

Odkrycia te podkreślają kluczowe znaczenie pamięci roboczej zarówno w ADHD, jak i RD. W ADHD deficyty wpływają przede wszystkim na centralną funkcję wykonawczą, wpływając na podstawowe aspekty pamięci roboczej, podczas gdy w RD deficyty w przetwarzaniu fonologicznym w pamięci roboczej są bardziej widoczne. Chociaż ten niedobór występuje zarówno w odrębnych grupach ADHD, jak i RD, wydaje się bardziej wyraźny u osób z chorobami współistniejącymi. Badanie Wanga i Chunga pokazuje, że pamięć robocza skutecznie odróżnia tajwańskie dzieci ze współistniejącymi objawami ADHD i RD od dzieci z grup z pojedynczym deficytem (wyłącznie ADHD lub RD) i dzieci typowo rozwijających się. Niedawne badania Poona i współpracowników sugerują, że w porównaniu z indywidualnymi grupami z ADHD i RD, grupy z chorobami współistniejącymi wykazują dodatkowe deficyty w zakresie centralnej funkcji wykonawczej, co jest krytycznym aspektem obejmującym zatrzymywanie informacji w celu wykonania zadania, czego nie obserwuje się w pojedynczych grupach. Wyniki te podkreślają znaczenie szkoleń z zakresu wczesnej interwencji dla tej specyficznej grupy dzieci.

W ciągu ostatnich 15 lat nastąpił znaczny wzrost stosowania leków przez dzieci z ADHD, przy czym wzrost ten był 36-krotny w Hongkongu i 34-krotny w Wielkiej Brytanii. W Stanach Zjednoczonych Danielson i współpracownicy odkryli, że 62% dzieci z ADHD przyjmuje leki. Chociaż interwencje farmaceutyczne mogą skutecznie pomóc w opanowaniu objawów ADHD, wiążą się one również z potencjalnymi skutkami ubocznymi, takimi jak bezsenność, zmniejszony apetyt, wahania nastroju i zahamowanie wzrostu. Ponadto długoterminowa skuteczność takiego leczenia może być ograniczona, a objawy mogą pojawić się ponownie po zaprzestaniu leczenia. Chociaż metody leczenia farmakologicznego okazały się skuteczne w leczeniu podstawowych objawów ADHD, ich zastosowanie w przypadku chorób współistniejących pozostaje przedmiotem ciągłej dyskusji.

Niektóre badania wskazują, że terapie farmakologiczne, takie jak leki psychostymulujące i niestymulujące, mogą skutecznie łagodzić objawy związane z ADHD, takie jak brak uwagi, nadpobudliwość i impulsywność. Zabiegi te są często postrzegane jako kluczowe dla poprawy codziennej funkcjonalności i dobrego samopoczucia dzieci z ADHD. Niemniej jednak ważne jest, aby mieć świadomość, że wpływ interwencji farmakologicznych na choroby współistniejące może być różny i mogą one nie zapewniać takiego samego poziomu poprawy we wszystkich obszarach. Na przykład, chociaż objawy ADHD mogą pozytywnie reagować na leczenie farmakologiczne, taki sam poziom skuteczności może nie zostać zaobserwowany w przypadku współistniejących trudności z czytaniem, jak sugerują niektórzy badacze.

Podanie leków psychostymulujących w przypadku chorób współistniejących może dać różne wyniki w zależności od konkretnych schorzeń. Badania sugerują, że niektóre dzieci z ADHD i współistniejącą chorobą zwyrodnieniową mogą doświadczyć poprawy w zakresie funkcjonowania wykonawczego, zachowania i umiejętności czytania po podaniu leków. Jednak reakcja na leki jest wysoce zindywidualizowana i nie wszystkie dzieci mogą odnieść znaczące korzyści. Niezwykle istotne jest dokładne rozważenie potencjalnych korzyści w stosunku do ryzyka i skutków ubocznych, szczególnie w przypadku chorób współistniejących. W kontekście ADHD i chorób współistniejących decyzja o zastosowaniu środków psychostymulujących lub innych leków jest złożona i wieloaspektowa. Czynniki takie jak indywidualne potrzeby, preferencje rodziców i obecność przeciwwskazań odgrywają rolę w określeniu zasadności stosowania leku. Istotne jest, aby pracownicy służby zdrowia wzięli pod uwagę te czynniki i zaangażowali się w dokładne dyskusje z pacjentami i opiekunami, aby podejmować świadome decyzje dotyczące opcji leczenia.

Skuteczność leczenia farmakologicznego w przypadku chorób współistniejących pozostaje przedmiotem ciągłych badań i debat, podkreślając konieczność opracowania kompleksowych, multimodalnych strategii w celu sprostania złożonym wyzwaniom stojącym przed dziećmi z ADHD i RD. W tym badaniu zagłębiamy się w jedno z takich podejść – trening pamięci roboczej – i jego potencjał w zakresie zapewniania korzyści tej konkretnej grupie dzieci. Celem badania skuteczności treningu pamięci roboczej jest przyczynienie się do głębszego zrozumienia interwencji, które mogłyby potencjalnie wzmocnić umiejętności poznawcze i akademickie tych osób. Takie badania mogłyby utorować drogę bardziej dostosowanym i skutecznym interwencjom, które zaspokoją różnorodne potrzeby dzieci cierpiących zarówno na ADHD, jak i choroby rzadkie.

Badania jednoznacznie wykazały, że pamięć roboczą można poprawić poprzez trening ukierunkowany na przedczołowe obwody korowe. Plastyczność mózgu pozwala mu na ciągłe dostosowywanie się do otoczenia. Badania nad układami nerwowymi wskazały „okresy wrażliwości”, w których określone obszary mózgu silnie reagują na bodźce środowiskowe. Badania neuroobrazowe pokazują, że zmiany we wzorcach aktywacji neuronów wynikające z treningu komputerowego często odpowiadają zwiększonej pojemności pamięci roboczej. Odkrycia te ukazują zdolności adaptacyjne mózgu i dają nadzieję na dostosowane do indywidualnych potrzeb interwencje mające na celu wzmocnienie funkcji poznawczych, takich jak pamięć robocza, poprzez skuteczne angażowanie określonych ścieżek neuronowych.

Skomputeryzowany trening pamięci roboczej okazał się skuteczny w zmniejszaniu objawów ADHD i poprawie domen wzrokowych. Pięciotygodniowy program Klingberga i wsp. znacząco poprawił pojemność pamięci roboczej i zachowania uczniów z ADHD. Podobnie Luo i in. zgłosili poprawę pamięci roboczej, zwłaszcza w zakresie zadań wzrokowych, u dzieci z RD przechodzących specjalne szkolenie. Jednak żadne dotychczasowe szkolenie nie zintegrowało obu ścieżek przechowywania, jak zaproponowano w modelu Barkleya. Aby wypełnić tę lukę, pierwszy autor opracował aplikację łączącą trening pamięci roboczej fonologicznej i wzrokowo-przestrzennej za pomocą ćwiczeń n-back i parowania kart.

Dzieci z ADHD i/lub RD często stają przed wyzwaniami wynikającymi ze słabej pamięci roboczej, co prowadzi do różnych problemów rozwojowych. Uwagę zwrócił wzrost liczby przypadków ADHD i RD, a także zwiększone spożycie leków. Wielu nauczycieli i opiekunów poszukuje rozwiązań innych niż leki, aby poprawić funkcje poznawcze u tych dzieci. Celem tego badania jest ocena wpływu skomputeryzowanego treningu pamięci roboczej na różne obszary pamięci i umiejętności czytania u osób z ADHD, RD, ADHD+RD i grupami typowo rozwijającymi się. Celem jest wprowadzenie tej nowej aplikacji szkoleniowej, aby pomóc nauczycielom i rodzicom we wspieraniu dzieci z ADHD i/lub RD zarówno w szkole, jak i w domu.