Treinamento de neurofeedback para adultos mais velhos

Fundo:

Sintomas subclínicos de depressão e ansiedade são comuns em idosos, com algumas estimativas indicando que esses sintomas estão presentes em 10-52% dos idosos residentes na comunidade. Alguns estudos mostraram que idosos com depressão subclínica e ansiedade são mais propensos do que aqueles com baixos níveis de sintomas relevantes a serem diagnosticados com transtornos afetivos e comprometimento cognitivo leve ou demência mais tarde na vida. Assim, as intervenções para idosos com sintomas subclínicos elevados de depressão e ansiedade são cruciais para prevenir distúrbios afetivos e demência no final da vida. Durante experiências emocionais negativas, o córtex pré-frontal (PFC) desempenha um papel fundamental na regulação negativa da atividade. A disfunção do PFC pode causar diferentes sintomas de humor e ansiedade.

O treinamento de neurofeedback é uma técnica de neuroreabilitação não farmacêutica que pode potencialmente melhorar a função pré-frontal e melhorar a saúde mental e as funções cognitivas. Essa técnica usa feedback sensorial para ensinar os indivíduos a autorregular atividades cerebrais específicas, com o objetivo de induzir neuroplasticidade e melhorias funcionais a longo prazo. Tradicionalmente, o treinamento de neurofeedback tem sido conduzido usando EEG, e muitas pesquisas aplicaram tais intervenções de treinamento para o tratamento de uma variedade de transtornos psiquiátricos. Nos últimos anos, o interesse em usar o fNIRS para fornecer treinamento de neurofeedback aumentou. O mecanismo subjacente desse treinamento com fNIRS é diferente daquele do treinamento com EEG. Comparado com o EEG, o fNIRS tem uma resolução temporal menor, mas uma resolução espacial maior e é mais resistente a artefatos de movimento. Além disso, um estudo recente mostrou que pacientes com transtorno de ansiedade social reduziram os sintomas de ansiedade após o treinamento de neurofeedback fNIRS.

Plano de Pesquisa e Metodologia:

Design: Este projeto proposto foi projetado de acordo com o consenso atual sobre o relatório e design experimental de estudos de neurofeedback clínico e cognitivo-comportamental. Os participantes serão aleatoriamente e igualmente designados para um dos três grupos de treinamento de neurofeedback: (1) simulado, (2) EEG e (3) fNIRS. Cada participante completará uma avaliação neurofisiológica (1) antes, (2) imediatamente após e (3) 1 mês após a intervenção.

Participantes: 90 idosos sem demência serão recrutados por meio de anúncios na PolyU e ONGs. Os critérios de inclusão são: (i) idade de 60 a 79 anos; (ii) destros avaliados usando a forma abreviada do Inventário de Lateralidade de Edimburgo; (iii) uma pontuação moderada ou superior em pelo menos uma das subescalas de depressão e ansiedade (mas não necessariamente ambas) da Escala de Depressão e Ansiedade-21 (DASS-21); (iv) sem história de transtorno neurológico ou psiquiátrico; (iv) sem história de traumatismo cranioencefálico que exija hospitalização; (vi) não fazer uso de medicação psicotrópica atualmente; (vii) capacidade de ler chinês tradicional; (viii) visão normal ou corrigida para o normal; e (ix) uma pontuação de pelo menos 19 na Avaliação Cognitiva de Hong Kong Montreal (HK-MoCA).

Os critérios de inclusão que planejamos usar foram baseados naqueles empregados por estudos de neurofeedback pré-frontal em transtornos de humor ou ansiedade. Convencionalmente, os participantes são selecionados com base em um certo limiar de sintomas depressivos ou ansiosos, nem disfunção cognitiva nem cerebral constituem critério de inclusão. No entanto, uma vez que a variação nos níveis de funcionamento cognitivo e do PFC pode afetar a resposta ao tratamento, as análises subsequentes considerarão os níveis de funcionamento cognitivo e do PFC basais.

Procedimentos do estudo: Os participantes em potencial serão primeiro submetidos a uma avaliação de triagem para avaliar a elegibilidade. Indivíduos elegíveis serão convidados para a PolyU para avaliação e treinamento. O treinamento compreenderá 10 sessões de 60 minutos realizadas em 4 semanas. Cada sessão incluirá um tempo de treinamento efetivo de 25 minutos, para um tempo total de treinamento de 250 minutos, de acordo com as recomendações recentes. Além disso, os participantes realizarão 3 tarefas experimentais sob gravação simultânea de EEG-fNIRS e preencherão vários questionários em 3 pontos de tempo, conforme descrito na seção 'Avaliação neurofisiológica'. Vários estudos demonstraram que o treinamento de EEG, fNIRS e neurofeedback pode ser aplicado a adultos com mais de 70 anos e até mesmo a indivíduos com demência. Portanto, esperamos que os idosos rastreados para demência pelo HK-MoCA sejam capazes de seguir os protocolos de avaliação e treinamento.

Treinamento de Neurofeedback: Durante o treinamento, os participantes serão solicitados a seguir as instruções na tela do computador. Eles completarão cinco rodadas de tarefa de treinamento. Cada rodada começa com uma fase de descanso de 30 segundos, seguida por 4,5 minutos de fase de autorregulação. Durante a fase de descanso, uma cruz de fixação aparecerá na tela e os participantes serão instruídos a sentar e relaxar. Durante o período de regulação, os participantes serão solicitados a fazer a mudança do quadrado de branco para preto (ou seja, uma recompensa social intrínseca), mas não receberão estratégias específicas. A escuridão da cor representará o aumento da assimetria alfa frontal ou da assimetria frontal da oxi-hemoglobina (HbO). Os valores no momento serão comparados com a linha de base pré-regulação de 20 s. Na condição simulada, os participantes receberão feedback visual com base em pré-gravações e/ou gravações de outros participantes. Os participantes passarão por um período de descanso de 3 minutos antes e depois de cada sessão de treinamento para acompanhar as mudanças na atividade cerebral do estado de repouso dentro e entre as sessões.

Durante cada sessão de treinamento, um boné ajustado ao tamanho da cabeça do participante será usado para montar os sensores EEG e fNIRS. A configuração do hardware será a mesma para todos os grupos para garantir que tanto o participante quanto o experimentador estejam cegos. Para que o EEG seja registrado pelo amplificador ANT eego rt8 (ANT Neuro, Hengelo, Holanda), os eletrodos serão colocados em Fp1, F3, F4, Fz, Fpz, Cz, GND (terra), VEOG inferior e nos dois lóbulos das orelhas (referências). Os dados serão coletados em 2.048 Hz. Para que o fNIRS seja registrado pelo sistema vestível OctaMon+ (Artinis Medical Systems, Gelderland, Holanda), duas fontes, cada uma cercada por quatro detectores posicionados a aproximadamente 3 cm de distância, serão colocadas no couro cabeludo de modo que os dois canais próximos à fissura cerebral em cada lado dos hemisférios estão rodeados F3 e F4. Os dados serão amostrados a 50 Hz. Dependendo do grupo de treinamento, a assimetria frontal em termos de diferença na potência alfa (8-13 Hz) entre F3 e F4 e a mudança média na concentração de HbO entre o PFC esquerdo e direito será escolhida como objetivo alvo. Para ambos os grupos de treinamento reais, o streaming de dados em tempo real será realizado usando o Lab Streaming Layer e o OpenVibe de acordo com as diretrizes publicadas.

Avaliação neurofisiológica: Uma avaliação neurofisiológica de 1,5 h será administrada em cada um dos 3 pontos de tempo (pré, pós e 1 mês de acompanhamento) para avaliar os efeitos do treinamento de neurofeedback. Os participantes preencherão o DASS-21 (versão chinesa) para medir seus sintomas depressivos e ansiosos na última semana; a Escala Hospitalar de Ansiedade e Depressão (HADS; versão chinesa) para medir seus sinais de ansiedade e depressão durante a semana anterior; o Índice de Qualidade do Sono de Pittsburgh para medir a qualidade do sono no último mês; a Escala de Satisfação com a Vida (versão chinesa) para quantificar sua satisfação geral com a vida; e Escala de Atividades Instrumentais de Vida Diária de Lawton (AIVD; versão chinesa) para avaliar habilidades de vida independente. Os participantes também completarão três tarefas computadorizadas para avaliar diferentes componentes da função cognitiva frontal em medições simultâneas de EEG-fNIRS, usando a mesma configuração do treinamento de neurofeedback. Na primeira visita, os participantes também preencherão o HK-MoCA para triagem de demência. Imediatamente após a intervenção, eles serão questionados se conhecem a designação do grupo de tratamento para verificar a força do cegamento.

Cada tarefa de avaliação (olhos abertos, Emotional Stroop, n-back) proposta para esta pesquisa compreenderá uma condição difícil e uma fácil. O teste de olhos abertos é usado para permitir que a máquina meça a linha de base de ativação quando os participantes abrem os olhos. Requer que os participantes mantenham os olhos abertos por 3 minutos. A tarefa Emotional Stroop é usada para avaliar o controle inibitório. Aos participantes são mostradas fotos de diferentes emoções com nomes de emoções tradicionais chinesas não relacionados. Eles são convidados a nomear as fotos por emoção. Exige que os participantes inibam suas emoções guiadas pelas palavras e reajam ao conteúdo da foto. Diferenças na precisão e tempo médio de reação (RT) e mudanças na concentração de HbO pré-frontal e potência teta entre as duas condições serão as variáveis ​​dependentes. A tarefa n-back é usada para avaliar a memória de trabalho. Durante a tarefa, os participantes veem uma sequência de dígitos e pedem para julgar, pressionando o botão, se o dígito que estão vendo é zero (0-back; fácil) ou o mesmo dígito que viram duas tentativas antes (2-back; difícil ). Diferenças na precisão e RT médio e mudanças na concentração de HbO pré-frontal e potência teta entre as duas condições serão as variáveis ​​dependentes.

Análise de dados: Neste projeto, as medidas de resultado primário são medidas de humor e ansiedade (ou seja, pontuações DASS-21 e HADS), e as medidas de resultado secundário são desempenho de tarefas e medidas de PFC, bem como outras medidas de saúde mental. As medidas de resultado serão analisadas de acordo com a lista de verificação CRED-nf. Modelos lineares mistos com grupo (simulação, EEG, fNIRS), tempo (basal, pós, acompanhamento) e condição (fácil, difícil) como fatores fixos; e o sujeito como um fator aleatório será usado para analisar os dados comportamentais, fNIRS e EEG. Esperamos que os participantes dos dois grupos de treinamento de neurofeedback real demonstrem melhorias significativas na saúde mental, função cognitiva e função do lobo frontal nas avaliações posteriores e de acompanhamento em relação aos participantes do grupo simulado. Além disso, avaliaremos as diferenças nas alterações pré-pós na saúde mental e nas funções cognitivas entre os dois grupos reais de treinamento. Além disso, examinaremos a correlação entre os níveis de funcionamento cognitivo e PFC basais e as alterações pré-pós nas pontuações DASS-21 para elucidar as diferenças individuais na resposta ao tratamento para cada grupo de neurofeedback.