Plasticità neuronale e cognitiva nella memoria prospettica di anziani dopo un training con la Virtual Week
Nathan S. Rose, Peter G. Rendell, Alexandra Hering, Matthias Kliegel, Gavin M. Bidelman and Ferguson I. M. Craik
Recentemente è stata descritta la Virtual Week come uno strumento utilizzato per la valutazione della memoria prospettica, gli autori ci illustrano come invece può essere utilizzata anche per stimolare la memoria prospettica.
Introduzione: Memoria Prospettica e terza età
La Memoria Prospettica (MP), abilità di ricordare ed eseguire con successo le proprie intenzioni e le attività pianificate, è importante per condurre una vita indipendente (Einstein and McDaniel, 1990). Il normale processo di invecchiamento ha un effetto negativo sulle abilità di Memoria Prospettica (Henry et al., 2004).
Tenendo in considerazione l’invecchiamento generale nel mondo, è estremamente importante sviluppare modalità per supportare un buon funzionamento di Memoria Prospettica così che gli anziani continuino a vivere indipendentemente, a casa, e senza il bisogno di essere assistiti.
Generalmente i programmi di stimolazione cognitiva vengono classificati come ‘Compensatory Approach‘ e ‘Ristorative Approach‘. Il primo ha l’obiettivo di insegnare strategie e tecniche per compensare uno specifico deficit cognitivo; il secondo ha l’obiettivo di riabilitare e rendere migliore il funzionamento dei processi neurocognitivi che sono coinvolti più genericamente in molti domini della cognizione.
Sono scarse però le evidenze che dimostrano cambiamenti o miglioramenti importanti nel funzionamento quotidiano attraverso l’uso di training specifici (McDaniel and Bugg, 2012); ciò porta a pensare che programmi di allenamento cognitivo dovrebbero essere elaborati con lo scopo ultimo di allenare e condurre quindi al cambiamento (Craik and Rose, 2012).
Gli autori di questo studio hanno cercato di rispondere a tre domande: 1) Può un programma di stimolazione migliorare la Memoria Prospettica di un gruppo di anziani? 2) Può un programma di stimolazione indurre plasticità cerebrale in meccanismi sottostanti la Memoria Prospettica? 3) Può un programma di stimolazione portare miglioramenti nell’eseguire altri compiti di Memoria Prospettica?
Materiali e Metodi
Sono stati selezionati 59 anziani, di cui 23 facenti parte del gruppo sperimentale che ha ricevuto un mese di training sulla Memoria Prospettica con la Virtual Week, 14 facenti parte del gruppo di controllo attivo, e 18 facenti parte del gruppo di controllo passivo. L’età media era compresa tra 60 e 79 anni.
Training di Memoria Prospettica con la Virtual Week
Il programma di allenamento Virtual Week (il training) è simile all’originale versione computerizzata (Rendell et al., 2007) ma il contenuto dei compiti varia lungo il corso di 24 giorni virtuali. Inoltre la difficoltà del compito aumenta nel corso dei 24 giorni virtuali e i partecipanti procedono al livello successivo solo dopo aver completato il 70% dei compiti correttamente. Il livello di difficoltà si fa maggiore durante il corso del programma di allenamento, ed aumentano il numero di compiti da eseguire, la complessità dei compiti e la quantità di interferenza.
I partecipanti del gruppo sperimentale che ha eseguito il training di Memoria Prospettica con la Virtual Week, ha svolto 24 livelli del gioco per circa un mese (tre sessioni alla settimana e due livelli per ogni sessione). Inoltre, al termine di ogni settimana di training ai partecipanti veniva chiesto quali strategie utilizzassero per ricordare di eseguire i compiti di Memoria Prospettica .
Gruppo di controllo attivo
Il gruppo di controllo attivo ha ricevuto un training musicale (Moreno et al., 2011) dove la sessione di allenamento era di 40-60 minuti, e i partecipanti completavano un totale di 20 sessioni durante un periodo di 4 settimane. Il programma includeva una combinazione di compiti cognitivi, percettivi e motori e consisteva nell’insegnare ai partecipanti concetti musicali di base come ritmo, tono, melodia e voce.
Gruppo di controllo passivo
Il gruppo di controllo passivo partecipa solo alle sessioni di pre-test e post test.
Misure
Misure per la Memoria Prospettica
- Virtual Week computerizzata (Rendell et al., 2007): La Memoria Prospettica veniva valutata attraverso la Virtual Week. La Virtual Week è un gioco computerizzato che rappresenta una settimana virtuale dove ai partecipanti viene chiesto di lanciare un dado e di eseguire specifiche attività di vita quotidiana, in un preciso momento della giornata. Ogni giorno virtuale inizia alle 7.00 a.m. e termina alle 10.15 p.m. Durante ogni giorno virtuale ai partecipanti viene chiesto di eseguire diversi compiti di Memoria Prospettica. Alcuni di questi vengono illustrati all’inizio di ogni giorno virtuale e sono gli stessi per ogni giorno (compiti regolari). Altri sono illustrati durante la giornata e sono diversi per ogni giorno (compiti irregolari). Inoltre, alcuni compiti sono da svolgere durante uno specifico evento, indicato da una carta evento (compiti event-based), altri sono da eseguire in specifici momenti della giornata virtuale e quindi necessitano un controllo costante dell’orologio localizzato al centro del tabellone (compiti time-based). Vi è inoltre un terzo tipo di compito da eseguire (compiti time-check) che richiede al partecipante di monitorare un cronometro al centro dello schermo, che mostra la quantità di tempo reale trascorsa dall’inizio del giorno virtuale. Quando il cronometro segna uno specifico passaggio di tempo (esempio 2 minuti o 4 minuti), il partecipante deve interrompere ed eseguire il compito time-check selezionando l’appropriato compito dalla lista. Tutti i partecipanti eseguivano prima un giorno virtuale di prova, per la sessione pre-test, per imparare ad utilizzare il gioco e ad eseguire i diversi tipi di compiti di Memoria Prospettica, e successivamente completavano tre giorni virtuali della Virtual Week. Tutti i partecipanti eseguivano tre giorni virtuali anche al post-test, per valutare i cambiamenti nella performance prima e dopo l’intervento del training con la Virtual Week.
- Call back task: Per valutare la naturale performance di Memoria Prospettica nella vita quotidiana, viene utilizzato un nuovo compito di Memoria Prospettica. I partecipanti sceglievano una fascia oraria di 2 ore, durante il quale dovevano essere a casa, chiamare l’istituto di ricerca, e lasciare un messaggio. Durante questa fascia temporale uno sperimentatore chiamava, e dava loro le istruzioni del compito. I partecipanti dovevano richiamare lo sperimentatore in un momento preciso (esempio: 15 e 40 minuti dopo aver ricevuto il messaggio) e lasciare un messaggio. La stessa procedura veniva ripetuta un’ora dopo con nuove istruzioni. Ai partecipanti veniva chiesto di non usare promemoria o timer.
- N-back + PM cues (West and Bowry, 2005): Per valutare la Memoria Prospettica in un setting di laboratorio standardizzato è stato somministrato un compito 2-back computerizzato (lettere per il compito continuo e colori specifici come cues di MP). I partecipanti vedevano una serie di lettere colorate in maiuscolo, una lettera al secondo. Il compito era di premere un tasto marchiato “yes” quando la lettera sullo schermo coincideva con quella presentata 2 lettere prima, e un tasto “no” quando non era uguale a quella presentata 2 lettere prima. Successivamente i partecipanti venivano informati che vi era un altro compito di Memoria Prospettica da eseguire, dovevano premere la barra spaziatrice quando vedevano una lettera presentata in un determinato colore. Successivamente eseguivano le due procedure insieme.
- Breakfast task (Craik and Bialystok, 2006): Il compito consiste di una simulazione computerizzata degli elementi coinvolti nella preparazione e nel servire la colazione. Le componenti del compito misurano due funzioni neuropsicologiche: pianificazione e gestione di più compiti. Ai partecipanti veniva chiesto di preparare 5 diversi cibi con differenti tempi di cottura (salsicce = 4,5 minuti; uova = 2 minuti). L’obiettivo era di avere tutte le pietanze pronte allo stesso momento, senza sovra cuocerle o sotto cuocerle..
- The Prospective-Retrospective Memory Questionnaire (PRMQ; Crawford et al., 2003): Il questionario self-report ha l’obiettivo di valutare la Memoria Prospettica durante la vita quotidiana, e consiste di 16 domande sugli insuccessi di Memoria Prospettica e retrospettiva in situazioni di vita quotidiana.
Competenze di tutti i giorni
Timed instrumental activities of daily living (TIADL; Owsley et al. 2002): Per valutare le abilità di vita quotidiana ai partecipanti veniva chiesto di completare 5 compiti: cercare un numero di telefono su una rubrica; contare una certa quantità di denaro in monetine; leggere gli ingredienti su tre barattoli di cibo; mettere un oggetto su uno scaffale; leggere le indicazioni di due medicinali. Uno sperimentatore leggeva al partecipante le istruzioni per tutti i 5 compiti prima del test.
Misure neuropsicologiche
Metodi ERP
Un sottogruppo dei partecipanti eseguirono il compito N-back + pm cues mentre veniva registrato il loro elettroencefalogramma (EEG), così da ottenere i markers neuropsicologici della localizzazione dei cue di MP. Gli autori analizzarono i potenziali evento-relati (ERPs) associati alla presentazione dei cue di Memoria Prospettica durante la performance del compito. 13 partecipanti nel gruppo sperimentale e 23 nei gruppi di controllo completarono entrambe le sessioni EEG pre e post – test.
Procedura
Dopo aver condotto un’intervista telefonica per valutare lo stato cognitivo generale dei partecipanti, quelli idonei erano invitati alla sessione pre-test della durata di 2-3 ore. Dopo aver firmato il consenso informato, i test venivano somministrati nel seguente ordine: Virtual Week, Breakfast Task, Stroop Test, 2-back task + mp, Corsi, Matrici Progressive di Raven, TIADL. La sessione finiva con il PRMQ e le istruzioni generali per il Call-back task. Iniziava poi il programma di training di Memoria Prospettica con la Virtual Week per il gruppo sperimentale e il training musicale per il gruppo di controllo attivo. Circa 1 mese dopo i partecipanti venivano rivalutati per la sessione post-test.
Risultati
- Utilità del training: Il numero medio dei compiti di Memoria Prospettica eseguiti correttamente ogni giorno virtuale, durante il programma di training, aumentava regolarmente e le strategie utilizzate dai partecipanti cambiavano: la maggior parte delle strategie utilizzate alla fine della prima settimana del training rappresentavano strategie inefficaci mentre alla fine della quarta settimana rappresentavano strategie buone.
- Il training induce plasticità?: I risultati mostrano ampi miglioramenti, associati al programma di training, nell’eseguire tutti i tipi di compiti di Memoria Prospettica della Virtual Week nel gruppo sperimentale rispetto ai gruppi di controllo. Inoltre la performance nei compiti Call-back e TIADL risultava migliore dopo il programma di training con la Virtual Week rispetto ai gruppi di controllo: emergeva una riduzione significativa del tempo impiegato per svolgere il compito Call-back e per completare le attività strumentali di vita quotidiana. Ciò è coerente con l’idea di un’importante cambiamento.
- Plasticità neuronale: Per valutare la possibilità che il programma di training con la Virtual Week potesse produrre plasticità cerebrale, sono stati confrontati i potenziali evento-relati (ERPs), associati con la localizzazione dei cue di Memoria Prospettica, nelle sessioni pre e post-test per il gruppo sperimentale e i gruppi di controllo. I risultati preliminari ERPs mostrano qualche suggerimento circa la neuro-plasticità grazie al training: si osserva una riduzione sulla corteccia occipito-parietale destra associata ad una corretta performance di Memoria Prospettica, in particolare negli stadi successivi durante la selezione della risposta e la messa in atto dei compiti.
Discussione e conclusione
I partecipanti del gruppo sperimentale che hanno condotto un mese di training con la Virtual Week ottengono sostanziali miglioramenti nella performance di Memoria Prospettica per i compiti della Virtual Week. Tale plasticità viene trasferita anche ai compiti di Memoria Prospettica (Call-back task) che rappresentano compiti di vita reali e a misure neuropsicologiche legate alla capacità di vita quotidiana (TIADL).
Concludendo quindi, un breve programma di training della Memoria Prospettica con la Virtual Week ha portato ampi miglioramenti della Memoria Prospettica e qualche piccolo cambiamento nei correlati neuronali responsabili dell’elaborazione della Memoria Prospettica. I miglioramenti emergono rispetto all’aumento dell’accuratezza e dell’efficienza nell’esecuzione dei compiti di Memoria Prospettica di vita reale e di attività strumentali di vita quotidiana.
Il programma di training Virtual Week, che incorpora il principio di allenare per il cambiamento, rappresenta quindi una procedura innovativa per training cognitivi e una possibilità per aumentare le abilità funzionali.
