Исследование мозга для оценки влияния тренировки скорости нейрофизиологической обработки данных у ветеранов (BRAIN-SPEED)

Ветераны в возрасте 50 лет и старше, перенесшие легкую черепно-мозговую травму (мЧМТ), в два раза более склонны к развитию деменции3,22. С 2001 года во время кампаний «Несокрушимая свобода» (OEF) и «Операция за свободу Ирака» (OIF) более 470 000 ветеранов были диагностированы с ЧМТ22. Помимо распространенности характерных ран кампаний OEF и OIF, число случаев mTBI в системе VA, как полагают, намного выше 22,23. Вызывает тревогу тот факт, что у все большего числа ветеранов, особенно с ЧМТ, диагностируются легкие когнитивные нарушения и выраженная деменция в возрасте от 50 до 60 лет24. Учитывая, что 72% ветеранов (13,2 миллиона, цифра растет с каждым годом) старше 50 лет (Vetpop, 2020), ВА необходимо проводить профилактические и реабилитационные мероприятия, чтобы ограничить растущее влияние снижения когнитивных функций среди ветеранов.

Парадигмы когнитивной тренировки разрабатывались и тестировались на протяжении последних десятилетий, однако их общий эффект вызывает некоторые разногласия10. Такие программы, как отработка повторяющихся задач (например, запоминание списков и мнемотехника), в совокупности показали неоднозначные результаты, в первую очередь из-за отсутствия переноса обучения между областями25. Напротив, когнитивная тренировка, основанная на процессах, последовательно улучшает общие когнитивные способности с помощью одной программы — тренировки визуального внимания, демонстрируя значительный эффект переноса11. Также известное как обучение скорости обработки информации (см. - полезное поле зрения [НЛО]), тренировка зрительного внимания проводится на компьютере и направлена ​​на устранение дефицита восприятия, связанного со старением и ЧМТ26,27.

Изменения в функции мозга, которые снижают способность обрабатывать перцептивную информацию, являются вероятными механизмами нарушения когнитивных функций28. Тренировка зрительного внимания была разработана для постепенного увеличения зрительного восприятия, чтобы напрямую противодействовать дефициту поля зрения11. Предыдущие исследования показали, что тренировка зрительного внимания увеличивает инструментальную повседневную деятельность, имеющую отношение к вождению, что приводит к более длительной мобильности за рулем11,26,29. К сожалению, парадигмы тренировки зрительного внимания требуют увеличенной продолжительности обучения (месяцы) и, как правило, дают разные результаты30. Выявленный когнитивный механизм повышенной обработки деталей восприятия является весьма мощным, но индивидуальная реакция на обучение может зависеть от способности человека применять избирательное корковое торможение7. Считается, что корковые колебания, измеряемые с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), отражают такое торможение. Недавние исследования ЭЭГ во время тренировки зрительного внимания показали, что люди, демонстрирующие избирательное использование альфа-паттернов, имеют более высокую скорость обработки информации и лучшую перцептивную дискриминацию9,18,31.

Наши недавние проекты по проблемам старения, финансируемые VA, показали, что эффективность процедурного двигательного обучения связана с индивидуальными различиями в возбуждающих/тормозящих механизмах (баланс E/I), оцениваемых с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС)4,32 (Новак и др., на рассмотрении). . Более того, работа доктора Вишера (Co-I) также показала, что неврологические изменения в корковой активности очевидны уже после 10 часов тренировки зрительного внимания33. Текущий проект будет оценивать изменения в показателях коркового торможения ЭЭГ у пожилых ветеранов с целью улучшения обработки восприятия с использованием адаптированной программы тренировки зрительного внимания. У нас также есть уникальная возможность оценить, связаны ли ТМС-меры коркового торможения, которые можно быстро и надежно получить посредством стимуляции моторной коры, с балансом E/I в зрительном внимании на ЭЭГ, как мы подозреваем. Настоящая работа расширяет предыдущую работу команды в области нейромодуляции с использованием недорогих нефармакологических методов реабилитации.