Система физических и когнитивных тренировок для нейрокогнитивной защиты и улучшения у пожилых людей

Снижение нейрокогнитивных функций — это проблема со здоровьем, связанная со старением. Чаще всего возрастное снижение когнитивных функций может указывать на начало легкого когнитивного нарушения (MCI) или даже на более тяжелые нейрокогнитивные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, которые в конечном итоге приводят к деменции. Снижение когнитивных функций и нейрокогнитивные расстройства часто могут привести к резкому ухудшению качества жизни. В зависимости от тяжести и продолжительности начала нейрокогнитивного спада пациенты могут испытывать что угодно: от забывчивости или трудностей с обучением до серьезных проблем, таких как снижение способности принимать решения, спутанность сознания, дезориентация, проблемы с коммуникацией и проблемы с социальным поведением. Все эти проблемы могут помешать человеку позаботиться о себе, что также может привести к увеличению зависимости и нагрузки на опекунов.

По оценкам, в глобальном масштабе около 46,8 миллиона человек страдают деменцией или другими подтипами деменции. Ожидается, что это число увеличится на 68% в течение следующих 30 лет. Текущее экономическое бремя деменции и других подтипов деменции оценивается в 818 миллиардов долларов, при этом прогнозируется, что к 2030 году стоимость вырастет до 2 триллионов долларов. В частности, в Сингапуре предполагаемая стоимость деменции оценивается в 1,4 миллиарда долларов в год, при этом ожидается, что затраты будут расти вместе с быстро стареющим населением Сингапура. Учитывая влияние и надвигающиеся угрозы снижения нейрокогнитивных функций, становится ясно, что необходимы преднамеренные усилия по борьбе с нейрокогнитивным снижением.

На сегодняшний день специалистам в этой области еще предстоит определить конкретные причины снижения нейрокогнитивных функций. Это связано с неоднородностью нейрокогнитивного снижения и связанных с ним заболеваний. Таким образом, было сложно найти окончательные причины и средства лечения нейрокогнитивного упадка. Тем не менее, существует несколько факторов риска, связанных с нейрокогнитивным снижением и деменцией. Факторы риска, такие как возраст и генетика, в значительной степени предсказывают снижение нейрокогнитивных функций, но по своей природе не поддаются изменению. Тем не менее, факторы риска, такие как сердечно-сосудистые проблемы, физическая активность, когнитивные тренировки и социальная активность, возможны, и их гораздо легче изменить. Следовательно, в этой области преобладают вмешательства, нацеленные на эти конкретные модифицируемые факторы риска с намерением манипулировать текущими или будущими нейрокогнитивными результатами. Например, когнитивная тренировка (КТ) была целью для вмешательств, которые способствуют задержке и/или предотвращению снижения нейрокогнитивных функций. За последние несколько десятилетий программы КТ в полевых условиях превратились в компьютеризированные, игровые и автономные версии, которые обычно нацелены на определенные области познания, такие как память, внимание, принятие решений, торможение или сочетание этих областей.

Точно так же физическая активность (ФА) также была целью для вмешательств, которые способствуют задержке и/или предотвращению снижения нейрокогнитивных функций. Исследования со специфическими вмешательствами также показали положительное влияние на нейрокогнитивную функцию у пациентов с легкими когнитивными нарушениями, а также у тех, кто подвержен риску развития болезни Альцгеймера. Доказательства также показывают, что ФА может отсрочить последствия снижения нейрокогнитивных функций у пациентов с существующим снижением когнитивных функций, деменцией и другими подтипами деменции.

Интересно, что в последнее время наблюдается всплеск вмешательств в этой области, которые объединяют элементы PA и CT. Этот сдвиг в направлении в этой области подтверждает симбиотическую связь между CT и PA в отношении нейрокогнитивного результата. Многие из этих исследований были направлены на изучение влияния «упражнений» (сочетание упражнений и игр) на нейрокогнитивные функции у пожилых людей с различными нейрокогнитивными способностями, от здоровых до ухудшающихся. Было показано, что интерактивные вмешательства улучшают исполнительную функцию и когнитивные способности испытуемых после периода вмешательства по сравнению с контрольной группой. Эффекты экзергеймовых вмешательств также смогли отсрочить начало легких когнитивных нарушений у здоровых добровольцев по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы в некоторых исследованиях. Тем не менее, такие программы по-прежнему ограничены такими факторами, как плохие возможности персонализации, некачественный контроль и высокий уровень отсева (отсутствие вовлеченности участников). Кроме того, исследования такого характера в Азии очень редки, поэтому неясно, можно ли воспроизвести аналогичные результаты в демографической группе с азиатским большинством, такой как Сингапур.

Чтобы решить эти проблемы, текущее исследование направлено на использование новой персонализированной мультимодальной системы обучения физическому и когнитивному компьютерному интерфейсу мозга (BCI), чтобы задержать и / или предотвратить снижение нейрокогнитивных функций и улучшить нейрокогнитивные функции. Предлагаемая исследователями система обучения объединяет стационарную езду на велосипеде и соответствующую персонализированную программу когнитивного обучения BCI. Программа когнитивного обучения BCI использует технологии машинного обучения и удобный для пожилых людей пользовательский интерфейс/пользовательский опыт (UI/UX) для активного отслеживания индивидуального нейрокогнитивного статуса, обеспечения обратной связи в режиме реального времени и поощрения пожилых людей продолжать обучение для долгосрочная перспектива. Исследователи также стремятся настроить пользовательский интерфейс / UX программы, используя местные материалы, чтобы уменьшить барьеры доступности и повысить вовлеченность участников. Для целей данного исследования все инструкции и вмешательства будут предоставляться на английском языке. Тем не менее, в будущих версиях этой программы планируется включить другие местные языки, чтобы облегчить использование программы сингапурскими пожилыми людьми, не говорящими по-английски.