Hjärnförändringar med spelträning i åldrande (BrainGame)

Neuroplasticitet är en viktig process förknippad med minne och inlärning, och kan försämras vid tidig Alzheimers sjukdom (AD). Videospel är en potentiell strategi för att undersöka adaptiv kognitiv inlärning. Nyligen genomförda neuroimagingstudier på friska unga vuxna har kunnat upptäcka hjärnförändringar associerade med inlärning och minne från ett racing-videospel under relativt korta träningsperioder på ett par timmar. Denna strategi erbjuder betydande löfte för att karakterisera potentialen för neuroplasticitet hos patienter med risk för AD inklusive amnestisk mild kognitiv funktionsnedsättning (aMCI).

Detta projekt kommer att tillämpa videospelsträning med magnetisk resonanstomografi (MRI) hjärnskanning för att undersöka adaptiv inlärning, arbetsminne och neuroplasticitet som en funktion av åldrande och hos patienter med aMCI. Totalt fyrtio deltagare kommer att studeras. Tjugo ämnen kommer att genomgå videospelsutbildningen. Tjugo ämnen kommer att vara passiva kontroller.

Specifika mål:

Att karakterisera de mikrostrukturella hjärnförändringarna efter videospelsträning i åldrande ämnen och bestämma hur patienter med amnestisk MCI (aMCI) och tidig AD påverkas. För denna studie kommer vuxna deltagare i åldrarna 50 år och äldre, inklusive patienter med aMCI och tidig AD, att genomgå två neuroimaging-sessioner med ungefär två timmars mellanrum, som är placerade runt omkring 90 minuters bilracingspel. Vi kommer att använda diffusionsvägd avbildning för att upptäcka longitudinella förändringar i mikrostrukturen i hippocampus och parahippocampus. Ett primärt syfte med denna studie är att visa att dessa tränings- och bildbehandlingsmetoder kan översättas till patienter med MCI. Vi kommer att undersöka följande två viktiga hypoteser.

Hypotes 1: Efter videospel med bilracing kommer deltagarna i genomsnitt att visa betydande mikrostrukturella förändringar i hippocampus och parahippocampus hjärnregioner mätt med MRT.

Hypotes 2: De mikrostrukturella förändringarna i hippocampus och parahippocampus mätt med MRT kommer att vara signifikant korrelerade med (a) kognitiv minnesprestanda som bedöms av nya minnesbedömningar och (b) förbättringar i videospelsprestanda hos alla deltagare.

De primära utfallsmåtten för båda hypoteserna är förändringarna i MRT-mätningarna efter bilracingspel.

Ett långsiktigt mål med detta projekt är att avgöra om kortsiktig neuroplasticitet är förutsägande för enskilda patienter av antingen framtida konvertering till AD eller effektiviteten av kognitiva träningsterapier. Mer generellt skulle neuroavbildningsmarkörer för inlärningsinducerad hjärnplasticitet ge extremt användbara verktyg för undersökningar av åldrande, demens och neurodegenerativa sjukdomar.