Choroba Alzheimera (AD) jest postępującym zaburzeniem neurodegeneracyjnym charakteryzującym się pogorszeniem funkcji poznawczych, przy czym deficyty pamięci roboczej pojawiają się jako jedno z najwcześniejszych i najistotniejszych wyzwań. Ponieważ interwencje farmakologiczne wykazały ograniczoną skuteczność w leczeniu AD, rośnie zainteresowanie podejściami niefarmakologicznymi, szczególnie interwencjami treningu poznawczego ukierunkowanymi na pamięć roboczą. Niniejszy artykuł analizuje wpływ treningu pamięci roboczej na pacjentów z chorobą Alzheimera, opierając się na dowodach z recenzowanej literatury naukowej.
Pamięć robocza odnosi się do systemu poznawczego odpowiedzialnego za tymczasowe przechowywanie i manipulowanie informacjami. Odgrywa kluczową rolę w różnych procesach poznawczych i jest niezbędna do codziennego funkcjonowania. W AD deficyty pamięci roboczej są związane z trudnościami w codziennych czynnościach, a kontrola wykonawcza pamięci roboczej wydaje się szczególnie wrażliwa na skutki choroby (Belleville i in., 2007).
Najnowsze badania wykazały obiecujące wyniki dotyczące skuteczności treningu pamięci roboczej jako interwencji niefarmakologicznej dla osób z AD i łagodnymi zaburzeniami poznawczymi (MCI). Przełomowe randomizowane badanie kontrolowane przeprowadzone przez Huntley i in. (2017) z udziałem 30 pacjentów z łagodną postacią AD wykazało, że trening poznawczy oparty na grupowaniu (chunking) prowadził do znaczącej poprawy wydajności pamięci roboczej i ogólnych funkcji poznawczych. Trening składał się z 18 sesji rozłożonych na około osiem tygodni, przy czym każda sesja trwała 30 minut.
Mechanizmy neuronalne leżące u podstaw tych ulepszeń zostały udokumentowane poprzez badania funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Huntley i in. (2017) zaobserwowali zmiany wywołane treningiem, w tym obustronne zmniejszenie aktywacji związanej z zadaniami w korze przedczołowej bocznej i ciemieniowej, co sugeruje bardziej efektywne przetwarzanie neuronalne po interwencji. Te zmiany w aktywności funkcjonalnej mózgu wskazują, że nawet we wczesnym stadium AD, mózg zachowuje pewną zdolność do plastyczności poznawczej, którą można wykorzystać poprzez ukierunkowany trening.
Jedną z kluczowych strategii stosowanych w treningu pamięci roboczej jest grupowanie (chunking). Odnosi się ono do procesu rozpoznawania lub wymuszania wzorców na informacjach, kompresując je do bardziej efektywnego stanu, tym samym tworząc złożone “porcje” informacji, które mogą być przechowywane w ograniczonej przestrzeni pamięci roboczej. Huntley i Howard (2016) odkryli, że zdolność do wykorzystania grupowania jest zachowana we wczesnych stadiach choroby Alzheimera, co potencjalnie stanowi obiecujący cel dla efektywnego treningu poznawczego.
Skuteczność treningu pamięci roboczej wydaje się być znacząco uzależniona od stopnia zaawansowania choroby. Pacjenci z MCI lub bardzo łagodną postacią AD zazwyczaj wykazują najbardziej obiecujące odpowiedzi na trening pamięci roboczej. Lin i in. (2021) wykazali, że osoby z nieamnestycznym MCI (naMCI) wykazują większe korzyści z treningu w porównaniu do osób z amnestycznym MCI (aMCI), szczególnie pod względem utrzymania poprawy w 16-tygodniowej ocenie kontrolnej.
W łagodnej do umiarkowanej postaci AD skuteczność treningu staje się bardziej zmienna. Podczas gdy zdolność do wykorzystania strategii grupowania werbalnego pozostaje względnie zachowana, występuje zmniejszona zdolność do poprawy przestrzennej pamięci roboczej i bardziej ograniczone efekty transferu (Huntley & Howard, 2019).
Czas trwania i intensywność programów treningowych również odgrywają znaczącą rolę w określaniu wyników. Lin i in. (2021) odkryli, że programy treningowe trwające od 4 do 18 godzin wykazują znaczącą poprawę w werbalnej pamięci epizodycznej, przy czym zwiększone korzyści obserwowano w programach trwających od 19 do 36 godzin. Programy przekraczające 36 godzin wykazywały poprawę w wielu domenach pamięci.
Jednym z najistotniejszych aspektów treningu pamięci roboczej jest jego zdolność do generowania efektów transferu do nietrenowanych domen poznawczych. Badania wykazały zarówno efekty bliskiego transferu (poprawa w ściśle powiązanych funkcjach poznawczych), jak i dalekiego transferu (poprawa w szerszych zdolnościach poznawczych). Huntley i in. (2017) zaobserwowali poprawę w funkcjach wykonawczych, czynnościach życia codziennego i ogólnych funkcjach poznawczych mierzonych standardowymi testami, takimi jak Mini-Mental State Examination (MMSE) i Alzheimer’s Disease Assessment Scale-Cognitive Section (ADAS-Cog).
Trwałość korzyści z treningu stanowi kluczowy aspekt w ocenie skuteczności interwencji pamięci roboczej. Badania wskazują, że efekty treningu poznawczego mogą być utrzymane przez co najmniej trzy miesiące po zakończeniu treningu, nawet bez kontynuacji interwencji (Lin i in., 2021). Jednak czas trwania tych efektów różni się w zależności od kilku czynników, w tym stadium choroby i parametrów treningu.
Podstawa neuronalna tych efektów treningowych i ich transfer do innych domen poznawczych był przedmiotem intensywnych badań. Kilka badań zidentyfikowało aktywację w korze przedczołowej (PFC) i lewej tylnej korze ciemieniowej (PPC) towarzyszącą wykonawczej kontroli informacji w werbalnej pamięci roboczej (Owen i in., 2005). Ta sieć jest również związana z szeregiem procesów wykonawczych wyższego rzędu, w tym z udanym wykorzystaniem strategii grupowania.
Potencjał treningu pamięci roboczej do wywołania zmian neuroplastycznych jest szczególnie interesujący w kontekście AD. Badania na zwierzętach i ludziach wykazały, że kodowanie, przechowywanie i odzyskiwanie informacji w pamięci roboczej jest związane z aktywnością w korze przedczołowej i tylnej korze ciemieniowej (Goldman-Rakic i in., 2000; Miller & Cohen, 2001). Zaobserwowane zmiany w funkcjonalnej aktywności mózgu po treningu pamięci roboczej sugerują, że takie interwencje mogą promować bardziej efektywne przetwarzanie neuronalne i potencjalnie wspierać rezerwę poznawczą.Należy jednak zauważyć, że nie wszystkie badania znalazły jednoznaczne potwierdzenie skuteczności treningu pamięci roboczej w AD. Systematyczny przegląd przeprowadzony przez Bahar-Fuchs i in. (2019) podkreślił mieszany charakter dowodów, przy czym niektóre badania wykazały pozytywne efekty głównie w zakresie globalnego poznania i zadań specyficznych dla treningu, podczas gdy inne znalazły niewiele dowodów na poprawę codziennego funkcjonowania.
Zmienność wyników między badaniami może być przypisana kilku czynnikom, w tym różnicom w protokołach treningowych, miarach wyników i charakterystyce pacjentów. Na przykład, Vermeij i in. (2016) stwierdzili, że skomputeryzowany adaptacyjny trening pamięci roboczej u starszych dorosłych z MCI prowadził do poprawy pamięci roboczej, podczas gdy Hyer i in. (2016) zaobserwowali, że trening adaptacyjny przewyższał trening placebo w określonych miarach poznawczych.
Potencjalny wpływ treningu pamięci roboczej na codzienne funkcjonowanie jest szczególnie interesujący, biorąc pod uwagę ostateczny cel poprawy jakości życia pacjentów z AD. Podczas gdy niektóre badania wykazały poprawę w miarach zdolności do życia codziennego (Huntley i in., 2017), inne znalazły ograniczone dowody takich efektów transferu (Bahar-Fuchs i in., 2019).
Rola różnic indywidualnych w określaniu skuteczności treningu pamięci roboczej jest kolejnym obszarem trwających badań. Czynniki takie jak predyspozycje genetyczne mogą wpływać na wyniki treningu. Lin i in. (2021) odkryli, że osoby z nieamnestycznym MCI, które były nosicielami allelu APOE-ε4, genetycznego czynnika ryzyka AD, wykazywały poprawę funkcji wykonawczych 16 tygodni po treningu.
Wraz z postępem badań w tej dziedzinie rośnie świadomość potrzeby spersonalizowanych podejść do treningu poznawczego w AD. Zaobserwowana zmienność wyników treningu w różnych stadiach choroby i profilach poznawczych sugeruje, że podejście uniwersalne może nie być optymalne. Przyszłe interwencje mogą wymagać dostosowania do indywidualnych mocnych i słabych stron poznawczych, a także do konkretnych stadiów postępu choroby.
Potencjał łączenia treningu pamięci roboczej z innymi interwencjami jest również obszarem zainteresowania. Niektórzy badacze badali wykorzystanie interwencji multimodalnych, które łączą ćwiczenia fizyczne, zaangażowanie społeczne lub inne paradygmaty treningu poznawczego wraz z treningiem pamięci roboczej.
Wnioski
Trening pamięci roboczej wykazuje znaczny potencjał jako interwencja niefarmakologiczna w chorobie Alzheimera, szczególnie we wczesnych stadiach. Dowody wykazują poprawę zarówno w trenowanych, jak i nietrenowanych domenach poznawczych, z efektami, które mogą być utrzymane przez kilka miesięcy po interwencji. Skuteczność różni się w zależności od stadium choroby i parametrów treningu, podkreślając znaczenie spersonalizowanych podejść w implementacji.
Zaobserwowane zmiany neuronalne i efekty transferu sugerują, że trening pamięci roboczej może promować rezerwę poznawczą i wspierać szersze funkcje poznawcze. Chociaż pozostają pytania dotyczące optymalnej implementacji i długoterminowej skuteczności, dostępne dowody wspierają dalszy rozwój i udoskonalanie treningu pamięci roboczej jako części kompleksowego podejścia do zarządzania chorobą Alzheimera.
Bibliographia
Bahar-Fuchs, A., Clare, L., & Woods, B. (2019). Cognitive training and cognitive rehabilitation for mild to moderate Alzheimer’s disease and vascular dementia. Cochrane Database of Systematic Reviews, (6).
Belleville, S., Chertkow, H., & Gauthier, S. (2007). Working memory and control of attention in persons with Alzheimer’s disease and mild cognitive impairment. Neuropsychology, 21(4), 458.
Goldman-Rakic, P. S., Cools, A. R., & Srivastava, K. (2000). The prefrontal landscape: implications of functional architecture for understanding human mentation and the central executive. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 351(1346), 1445-1453.
Huntley, J. D., Bor, D., Hampshire, A., Owen, A., & Howard, R. J. (2017). Adaptive working memory strategy training in early Alzheimer’s disease: randomised controlled trial. The British Journal of Psychiatry, 210(1), 61-66.
Huntley, J. D., & Howard, R. J. (2016). Working memory in early Alzheimer’s disease: a neuropsychological review. International Journal of Geriatric Psychiatry, 31(2), 121-132.
Hyer, L., Scott, C., Atkinson, M. M., Mullen, C. M., Lee, A., Johnson, A., & Mckenzie, L. C. (2016). Cognitive training program to improve working memory in older adults with MCI. Clinical Gerontologist, 39(5), 410-427.
Klingberg, T. (2010). Training and plasticity of working memory. Trends in cognitive sciences, 14(7), 317-324.
Lin, F., Heffner, K. L., Mapstone, M., Chen, D. G. D., & Porsteisson, A. (2021). Frequency of mentally stimulating activities modifies the relationship between cardiovascular reactivity and executive function in old age. The American Journal of Geriatric Psychiatry, 22(11), 1210-1221.
Miller, E. K., & Cohen, J. D. (2001). An integrative theory of prefrontal cortex function. Annual review of neuroscience, 24(1), 167-202.
Owen, A. M., McMillan, K. M., Laird, A. R., & Bullmore, E. (2005). N‐back working memory paradigm: A meta‐analysis of normative functional neuroimaging studies. Human brain mapping, 25(1), 46-59.
Vermeij, A., Claassen, J. A., Dautzenberg, P. L., & Kessels, R. P. (2016). Transfer and maintenance effects of online working-memory training in normal ageing and mild cognitive impairment. Neuropsychological rehabilitation, 26(5-6), 783-809.
Jako naukowiec specjalizujący się w neurobiologii poznawczej i psychologii, prowadzę blog, który zgłębia fascynujący świat modelowania obliczeniowego i gamifikowanego treningu Pamięci Roboczej. Poprzez moje teksty dzielę się spostrzeżeniami z opublikowanych badań na temat tego, jak te interwencje wpływają na uczenie się i funkcje poznawcze zarówno u osób rozwijających się typowo, jak i w populacjach klinicznych. Mój blog zagłębia się w tematykę rehabilitacji poznawczej dla osób z urazami mózgu, zaburzeniami neurodegeneracyjnymi i schorzeniami neurorozwojowymi. Omawiam również moją pracę nad oceną funkcji poznawczych, emocji i zachowania, a także zrozumieniem biopsychospołecznych czynników wpływających na codzienne zdolności poznawcze. Przekładając złożone koncepcje naukowe na przystępne treści, staram się dostarczyć wartościowe źródło informacji dla profesjonalistów i ogółu społeczeństwa zainteresowanych zdrowiem mózgu i nauką o poznaniu.