Salute cognitiva

Che cos’è l'indebolimento cognitivo?

Con la crescente diffusione del declino cognitivo, vi è una necessità, per uno stile di vita sostenibile, di interventi destinati a sostenere, mantenere e migliorare la salute cognitiva. Così come l’esercizio fisico rafforza la salute fisica, vi è anche una necessità di allenamento mentale. L'evoluzione della tecnologia offre nuovi e promettenti mezzi per l'allenamento cognitivo. Questo mezzo è il regno della realtà virtuale, video giochi e dispositivi mobili, che permettono lo sviluppo di regimi di allenamento personalizzati su misura per adattarsi alle esigenze della persona. Vi potrebbe anche essere un potenziale per un’ intelligenza virtuale che potrebbe essere in grado di conservare quello che il cervello non può più contenere. Questo articolo esamina la ricerca dietro l'applicazione di video giochi per l’ esercizio cognitivo, i programmi di riabilitazione che comprendono realtà virtuali e smartphone dedicati a mantenere l'accesso alle facoltà contrastate dalla progressione della malattia di Alzheimer ("intelligenza virtuale").

Il morbo di Alzheimer colpisce l’ 1% delle persone di 60-70 anni di età e il 6-8% di quelli oltre gli 85.^[1] D'altro canto, il deterioramento cognitivo lieve (MCI) è una forma più blanda di perdita cognitiva, che interessa circa il 10-20% delle persone di 65 e più anni .^[2] Si è previsto che questi numeri cresceranno con l'invecchiamento della popolazione. Vi è un crescente bisogno di interventi sullo stile di vita che sono accessibili, efficaci, economicamente sostenibile e che sollecitano una buona conformità. Alcuni dei primi segni di declino cognitivo possono includere lieve perdita di memoria, come pure lieve riduzione di ragionamento, velocità di elaborazione e la funzione esecutiva, come l'attenzione, la lingua e le abilità viso-spaziali.^{[2, 3]} Per “funzione esecutiva” si intende un insieme di processi mentali che consentono di collegare l'esperienza del passato con l’azione del presente al fine di eseguire attività come la pianificazione, l'organizzazione, la definizione di strategie, prestando attenzione e ricordando i dettagli, gestendo il tempo e lo spazio.

Si è previsto un aumento della prevalenza di lieve declino cognitivo, così come del morbo di Alzheimer (AD) e della demenza, al crescere dell’età dei baby boomers. ^[4] Attualmente le cause del declino cognitivo variano dal normale invecchiamento (età associata a declino cognitivo), al deterioramento cognitivo lieve (leggermente più significativo declino cognitivo rispetto al normale invecchiamento), nonché a più gravi cause come il morbo di Alzheimer, ipotiroidismo, la carenza di vitamina B12, malattia cerebrovascolare (cioè la demenza vascolare), effetti collaterali di farmaci (soprattutto un problema negli anziani), cancro, infezioni del sistema nervoso centrale, abuso di sostanze, disturbo cognitivo correlato all'HIV, e altre.^[1] Una riduzione di memoria verbale e funzione esecutiva, accoppiata con una ridotta ritenzione delle nuove informazioni acquisite sono i più indicativi della malattia di Alzheimer, mentre la perdita di memoria associata con la psicosi è più caratteristica delle demenze .^[1] In questo contesto, la psicosi si riferisce ad una perdita mentale con la realtà esterna, pregiudicando le emozioni e processi di pensiero.

Poiché i computer e i dispositivi mobili diventano sempre più comuni, la loro applicazione alla salute cognitiva offre un promettente intervento che è relativamente poco costoso e personalizzabile ed è in grado di affrontare le esigenze individuali dei pazienti. Vi è evidenza che suggerisce che un uso regolare di tale tecnologia può aiutare a mantenere la salute del cervello. Le evidenze di un recente studio prospettico dove si correla l'uso quotidiano del computer con il 30-40% di rischio minore di demenza.^[5] Un totale di 5506 uomini sani tra i 69 e gli 87 anni di età sono stati seguiti per sei anni, dove l'esito primario di interesse era la diagnosi di demenza. L’uso del computer è stato definito come attività quali la navigazione in Internet, e-mail, elaborazione testi e giochi. Sebbene ci potrebbe essere una gamma in grado di trarre vantaggio dall'utilizzo dei computer, potenzialmente dipendente dalla qualità del contenuto visualizzato, un semplice fattore che sembra avere potenzialmente un effetto benefico è l'esperienza. Un altro studio condotto da “Small et al.” ha confrontato le funzionali registrazioni delle RMI di utenti esperti con coloro che non hanno familiarità con Internet.^[6] La RMI funzionale mostra aree specifiche del cervello che si illuminano in base agli impegni delle funzioni cerebrali. Questo studio ha scoperto che il regolare utilizzo di Internet è correlato con l’ attivazione di aree cerebrali associate al processo decisionale e al ragionamento complesso, mentre quelli degli inesperti nella navigazione in Internet hanno portato all’attivazione di settori associati solo alla lettura. Così, vi è una qualche prova per supportare l'utilizzo di computer nella popolazione anziana come un mezzo per promuovere la salute cognitiva. Ora possiamo guardare più da vicino alcuni specifici interventi informatici basati sul computer e il loro impatto sulla funzione cognitiva.

Una revisione sistematica del 2012 fornisce un eccellente panoramica del paesaggio dei videogiochi e il loro potenziale terapeutico attuale.^[7] La revisione includeva otto studi condotti su partecipanti di età compresa tra i 50-87, e l'impatto dei videogiochi sulla cognizione è stata esaminata. Alcuni giochi inclusi sono stati: Nintendo Wii Big Brain Academy, Rise of Nations, , Medal of Honor, Pac Man, Donkey Kong, Tetris, Atari: Break out, Crystal Castelli, Galazian, Frogger e Kaboom. Questi sono stati giocati da due a cinque ore ogni settimana per un periodo da 2 a 11 settimane. I miglioramenti più ampi sono stati osservati per il tempo di reazione (dimensione dell’effetto di 0,77; in questo caso la dimensione dell’ effetto più vicina è di 1.0 più forte l'effetto), velocità di elaborazione (0,72), e cognizione globale (0,69). La cognizione globale globale è stata valutata utilizzando due questionari denominati WAIS-R full IQ e ADAS-Cognition. Un impatto più mite è stato fatto sulla funzione esecutiva (0,25) e sull’attenzione (0,21). Il grado di impatto varia tra i diversi giochi esaminati. Fatta eccezione per Brain Academy, nessuno dei suddetti giochi si è concentrato sul miglioramento della funzione cognitiva.

Contraddittorio alla credenza popolare, giochi visti in modo stereotipato come "intellettuali" non necessariamente producono miglioramenti cognitivi, come dimostrato in uno studio da Boot et al.^[8] I partecipanti sani dell’ età media di 74 anni sono stati randomizzati per giocare 60 ore ad uno dei due giochi: 1) Brain Age 2 (gioco intellettuale) o 2) Mario Kart (gioco d’azione). I partecipanti sono stati valutati utilizzando una batteria di prove cognitive comprendenti il flanker test (attenzione selettiva), la memoria significativa, le matrici di Raven (motivazione), la ricerca visiva (velocità di elaborazione), e altri. Tuttavia, non sono state segnalate modifiche significative per entrambi i giochi dopo 12 settimane.

Per determinare quale tipo di gioco potrebbe fornire il maggior beneficio cognitivo, uno studio di Oei et al. ha confrontato diversi tipi di giochi in un gruppo di studenti universitari.^[9] Settantacinque studenti sono stati assegnati casualmente a uno dei cinque giochi: Matrice di memoria (riprodurre una sequenza), The Sims ( simulazione di vita), azione (uno sparatutto in prima persona), match-3 (Bejewelled 2), oppure oggetto nascosto (trovare un oggetto entro una complessa scena visiva). Ad essi è stato spiegato di giocare un’ ora al giorno per cinque giorni alla settimana per un totale di quattro settimane (20 ore in totale). Prima e dopo i l’ intervento del gioco, gli studenti sono stati valutati utilizzando un ampia gamma di prove cognitive. I test includevano interruzione dell’attenzione , il compito del filtro , ricerca visiva/memoria spaziale, e la durata complessa. I risultati dello studio hanno dimostrato che il gioco di azione ha comportato un miglioramento significativo nell'interruzione dell’ attenzione (p < 0,001). I ricercatori hanno ipotizzato che ciò potrebbe essere dovuto alla necessità di cambiare rapidamente l’attenzione tra gli obiettivi specifici alla natura dei giochi d'azione, che si traduce in un migliorato cambio di attenzione trasferibile a tutte le attività al di fuori del gioco. Il gioco di azione ha portato anche miglioramenti nel compito del filtro la possibilità di tenere traccia di più oggetti contemporaneamente, e la durata complessa , una combinazione di compiti di operazioni aritmetiche e di memoria verbale. D'altro canto, bejewelled 2 ha dato risultati positivi sulla ricerca visuale /memoria spaziale e sulla durata complessa. La matrice di memoria e oggetti nascosti- sono stati benefici solo per la ricerca visuale/memoria spaziale mentre The Sims non ha prodotto un impatto significativo su uno qualsiasi dei quattro parametri. Sembrerebbe pertanto che il gioco d'azione offra il più ampio spettro di vantaggio, sebbene qualche beneficio cognitivo può essere provocato anche da altri giochi.

Anche se potenzialmente meno divertente dei video giochi, i programmi di allenamento della realtà virtuale (VR), progettati per migliorare le abilità specifiche, stanno già fornendo interventi efficaci sia per partecipanti anziani sani sia per coloro che soffrono del morbo di Alzheimer.

Uno studio condotto da Optale et al. ha dimostrato effetti terapeutici da allenamento VR su diversi parametri cognitivi nella popolazione sana anziana. .^[10] Questa prova randomizzata di controllo ha arruolato 36 partecipanti con un età media di 80 anni, che hanno diversi gradi di indebolimento sul test del Verbal Sotry Recall (VSR). Questi partecipanti sono stati divisi o nel gruppo sperimentale, o nel gruppo di controllo che hanno ricevuto una terapia musicale. Il gruppo sperimentale ha ricevuto tre sessioni di allenamento ogni due settimane, costituite sia da un allenamento uditivo che VR. . L’allenamento uditivo consisteva nell’ ascoltare una registrazione audio di tre diverse storie con tre diversi sottofondi musicali, mentre l’allenamento VR consisteva nel trovare il percorso corretto per una posizione di visualizzazione di una clip di 15-secondi di un film utilizzando un joystick e il computer mentre si ascolta la stessa musica di sottofondo usata nell’allenamento uditivo. L’allenamento è stato erogato per tre mesi. Alla fine dello studio, l’allenamento ha provocato significativi miglioramenti al Mini Mental State Examination (MMSE) (p = 0,014), al Digit Span test (memoria verbale a breve termine; p = 0,043), al Verbal Story Recall (VSR) (p < 0,001), alla Phoenemic Verbal Fluency (p = 0,005), e alla Geriatric Depression Scale (p = 0,025), mentre il gruppo di controllo o ha mantenuto o ha dimostrato la perdita di funzione. Non sono state osservate modifiche nel processo visivo-spaziale i e nelle attività della vita quotidiana.

Utilizzando VR come un sicuro e controllato ambiente di formazione, Hofmann et al. ha creato un intervento commerciale per migliorare la funzione di vita quotidiana di pazienti con AD.^[11] L'esperienza VR è stata creata utilizzando fotografie digitali del percorso commerciale, in cui i partecipanti dovevano navigare per individuare il negozio , acquistare tre elementi e rispondere a 10 pertinenti domande a scelta multipla, come "dovrete attraversare la strada per arrivare al farmacista. Che cosa dovete tenere in mente?" Dopo 12 sedute per quattro settimane, è stata documentata una significativa riduzione del numero di errori commessi (p < 0,044) che è stata sostenuta per tre settimane dopo l’allenamento. Nessun impatto sulla MMSE è stato osservato. Mentre lo studio ha dimostrato la capacità di migliorare le abilità specifiche, è difficile concludere quanto generalizzati questi miglioramenti siano con l’esperienza commerciale della vita reale. È anche poco chiaro per quanto, passate le tre settimane di follow up, i vantaggi possono persistere.

Come il mondo dei giochi e della realtà virtuale continua ad evolversi, così fa anche il mondo delle sue applicazioni. Sorprendentemente, lo studio di un caso di De Leo et al. ha capitalizzato sulla capacità fotografica dello smartphone al fine di sviluppare ciò che potrebbe essere chiamata una memoria virtuale per un paziente con malattia di Alzheimer.^[12] Al partecipante è stato diagnosticato il morbo di Alzheimer in fase 4 e gli è stato dato uno smartphone programmato , che egli indossava intorno al suo collo per quattro settimane. Il telefono è stato programmato per catturare immagini ogni cinque minuti tra le tra le 8:00 e le 20:00. Le immagini sono state caricate automaticamente su un server alle 2:00 ogni notte. Immagini ridondanti o scarsa qualità sono state scartate dal team di ricerca, e il resto sono stati inseriti in una presentazione che il partecipante visualizzava una volta alla settimana. Un test di eventi recenti di richiamo alla memoria è stato somministrato prima e immediatamente dopo la visualizzazione del video, insieme ad un questionario di soddisfazione di 5 punti della scala Likert. Non sorprendentemente, la visualizzazione delle diapositive ha aumentato il numero di eventi ricordati. Sebbene il partecipante non abbia accettato che la presentazione è stata uno strumento molto utile di aiuto per la memoria, egli ha convenuto che essa lo abbia fatto sentire meno ansioso sapendo che essa stava documentando , specialmente in situazioni sociali dove egli era preoccupato di dimenticare chi aveva incontrato. Essere in grado di condividere le esperienze con la famiglia attraverso la presentazione è stata una gioia aggiuntiva. Il dispositivo non comporta un inconveniente per il partecipante, ma ha presentato alcuni problemi tecnologici e di dipendenza su un editor video per classificare attraverso la presentazione.

Questa innovazione non termina con il rapporto di un singolo caso. Un altro approccio per la creazione di una memoria virtuale è attualmente in procinto di essere pilotato. Un altro team ha sviluppato un telefono cellulare basato sul sistema di streaming per fornire regolarmente i promemoria pianificati per i pazienti con demenza come un modo per aiutarli con le attività quotidiane.^[13] Utilizzando i volti familiari dei parenti, gli sviluppatori sperano di ottenere maggiore conformità. Un’ altra potenziale applicazione dello smartphone è di usare il componente GPS come modo di localizzazione dei pazienti con malattia di Alzheimer che si perdono.^[11] Infine, l'applicazione della console Wii è un altro settore che può essere esplorato, nonché il beneficio sociale e l’ impatto cognitivo delle comunità virtuali online, come ad esempio Facebook e Skype.

In mezzo a tutta questa innovazione, due ostacoli principali sono stati identificati nella letteratura rispetto a queste nuove tecnologie. La prima e la più nota è la sfida di conformità. Nessuna terapia può aiutare un individuo che non aderisce ad esso. Boot et al. ha esplorato le preferenze del partecipante in uno studio che confronta due diversi interventi di gioco per Nintendo DS .^[8] In questo studio, i partecipanti (età media 74 anni) sono stati randomizzati per giocare 60 ore o ad un gioco d’azione, Mario Kart DS, o ad un altro gioco intellettuale, Brain Age 2, che prevedeva la scelta di diversi giochi come il sudoku. Ironicamente, i partecipanti hanno valutato il gioco intellettuale più piacevole ed erano più compatibili con la prescrizione (56 ore in media hanno giocato a Brain Age 2 rispetto alla 22 Ore di Mario Kart). Essi hanno descritto Mario Kart come "stupido" e "assolutamente noioso". Paradossalmente, però, secondo la ricerca,^{[8, 9]} sono i giochi d’azione che offrono il maggior vantaggio rispetto alla funzione esecutiva e le velocità di reazione. La seconda preoccupazione è di eventi avversi associati con l'ergonomia del computer. Alcuni degli effetti collaterali segnalati dell’utilizzo del monitor per desktop, joystick e tastiera hanno incluso affaticamento della vista e artrite,^[8] mentre l’uso degli schermi montati sulla testa , tipicamente usati per creare realtà virtuali, hanno portato nausea, vomito, vertigini, mal di testa, disorientamento e vestibolare transitorio e disturbi psicomotori.^[14] Un’ altra potenziale complicazione, familiare a tutti noi, è la frustrazione delle limitazioni tecnologiche nelle forme di malfunzionamenti di hardware e software. Malgrado queste sfide, una revisione sistematica da Kueider et al. riporta che i partecipanti non hanno bisogno di essere esperti in tecnologia per poter usufruire di tutti i vantaggi che questi interventi hanno da offrire rispetto alla salute cognitiva.^[7]

Poiché il mondo tecnologico continua ad evolversi, potrebbe offrire nuovi strumenti e approcci che potrebbero essere di aiuto nel mantenimento della salute cognitiva e nella riabilitazione dei vari indebolimenti cognitivi. Le singole esigenze e preferenze diventeranno cruciali per lo sviluppo di videogiochi efficaci e realtà virtuali, che saranno necessari non solo per stimolare le funzioni cognitive ma per mantenere anche l’interesse e la curiosità del partecipante, mentre sono collegati idealmente ad una forte e solidale rete sociale.