Efekt počítačového kognitivního tréninku na zlepšení kognitivních funkcí u seniorů bez kognitivní poruchy

Souhrn

Cílem přehledového referátu je na základě vyhledaných studií popsat efekt počítačového kognitivního tréninku na kognitivní funkce zdravých seniorů žijících v domácím prostředí nebo v komunitě. Pro vyhledávání byla stanovena review otázka: Je počítačový kognitivní trénink u zdravých seniorů žijících v domácím prostředí nebo v komunitě efektivní pro zlepšení kognitivních funkcí? Vyhledávání bylo provedeno v elektronických databázích Medline, Web of Science, Cochrane Library a Bibliographica Medica Czechoslovaca s využitím klíčových slov a jejich kombinací pomocí Booleovských operátorů. Do další analýzy bylo zařazeno pět systematických přehledů a 18 původních článků. Výsledky analyzovaných systematických přehledů naznačují minimálně malý až střední efekt počítačového kognitivního tréninku na kognitivní funkce seniorů bez kognitivní poruchy. Zatímco některé analyzované primární studie dokládají zlepšení kognitivních funkcí v trénovaných oblastech bez efektu na další oblasti, u jiných studií byl prokázán efekt kognitivního počítačového tréninku i v jiných oblastech, např. zlepšení zrakově prostorových schopností, pracovní paměti, pozornosti, exekutivních funkcí, oddáleného vybavení. Počítačový kognitivní trénink může mít přínos na zlepšení kognitivních funkcí seniorů bez kognitivní poruchy.

Klíčová slova:

senioři – přehled – kognice – počítače – trénink

Úvod

Proces stárnutí je doprovázen změnami kognitivních funkcí, přičemž individuální průběh a intenzita těchto změn jsou různé [1]. Kognitivní schopnosti se mohou začít zhoršovat již po 25. roce života, což může mít za následek snižování funkčnosti paměti, zpomalování rychlosti zpracování, zhoršování exekutivních funkcí, pozornosti nebo vizuálního vnímání [2]. Vzdělávací aktivity vč. kognitivního tréninku seniorů mohou přispět k prevenci poklesu kognitivních funkcí a tím oddálit případný rozvoj demence. Kognitivní trénink, fyzická aktivita a cvičení jsou nefarmakologické způsoby, jak zlepšit kognitivní výkon u seniorů [3]. Kognitivní trénink je specifická forma nefarmakologické intervence, která může vést ke zlepšení kognitivních a nekognitivních výsledků [4].

Trénink kognitivních funkcí zahrnuje souhrn standardizovaných úkolů zaměřených na jednu nebo více kognitivních oblastí. Využívá opakované procvičování jedné nebo více kognitivních domén a zaměřuje se na udržování optimálních kognitivních funkcí [5]. Kognitivní trénink může probíhat prostřednictvím individuálních nebo skupinových sezení.

V posledních dekádách je efekt kognitivního tréninku obsahem mnoha vědeckých studií. První velká randomizovaná kontrolovaná studie z roku 2002, známá pod názvem ACTIVE (Advanced Cognitive Training for Independent and Vital Elderly), prokázala u zdravých seniorů účinnost kognitivních intervencí na zlepšení kognitivních funkcí a dobu přetrvávání efektu. Intervence zahrnovaly 10 sezení (60–75 min) ve skupinkách po 10 účastnících pod vedením certifikovaného trenéra a byly zaměřeny na jednu ze tří kognitivních schopností: paměť, induktivní uvažování nebo rychlost zpracování. Studie ACTIVE je dosud považována za jednu z nejvýznamnějších, protože zahrnovala jeden z největších souborů o počtu 2 802 seniorů z USA ve věku 65–94 let [6]. Efekt kognitivního tréninku byl v dalších studiích zkoumán i u různých skupin pacientů, např. u seniorů s mírným kognitivním deficitem u Parkinsonovy nemoci [7].

V posledních letech je procentuálně velká část výzkumů věnovaná počítačovému kognitivnímu tréninku (computerized cognitive training; CCT). Oproti tradičnímu kognitivnímu tréninku má CCT celou řadu výhod. Nabízí např. vizuálně atraktivní prostředí, umožňuje kognitivní trénink jak v institucích, tak v domácím prostředí seniora a přitom si tempo může určovat samotný klient [8].

Počítačový kognitivní trénink neboli kognitivní trénink s podporou PC je předmětem velkého zájmu odborné veřejnosti a byl aplikován v širokém spektru populace s cílem zlepšit kognitivní i komunitní fungování [9]. Jedná se obvykle o adaptivní počítačové hry, jež zvyšují svou náročnost se zlepšujícím výkonem a představují trvalou zátěž pro mozek uživatele [10].

Zájem o CCT stále přetrvává, o čemž svědčí narůstající počet publikací zkoumajících efekt CCT. Byl předmětem systematických přehledů u seniorů s mírným kognitivním deficitem a demencí [11,12], ale také u pacientů s úrazem mozku [13,14], u pacientů v akutní fází cévní mozkové příhody [15] nebo u pacientů s neurokognitivními komplikacemi při infekci HIV [16].

Kromě různých skupin pacientů je efekt CCT zkoumán i u zdravé populace dospělých nebo seniorů. Mírný efekt kognitivního tréninku s podporou PC u zdravých seniorů dokládají na základě systematického přehledu např. Lampit et al [17].

Počítačový kognitivní trénink může pomoci seniorům zachovat si a případně i zlepšit kognitivní výkonnost v letech života, kdy klesá schopnost funkční paměti. Většina seniorů si díky němu zachovává silnou schopnost učit se nové věci a mnozí jsou motivováni k tomu, aby se zapojili do nových úkolů a her [18].

Cíl

Cílem přehledové studie je na základě vyhledaných studií popsat efekt CCT na kognitivní funkce zdravých seniorů žijících v domácím prostředí nebo v komunitě.

Metodika

Pro vyhledávání byla stanovena review otázka: Je počítačový kognitivní trénink u zdravých seniorů žijících v domácím prostředí nebo v komunitě efektivní pro zlepšení kognitivních funkcí?

Kritéria pro zahrnutí a vyřazení studií dle formátu PICO:

P (populace): zdraví senioři (nad 60 let) bez kognitivní poruchy žijící v domácím prostředí, případně v komunitě. Vyloučeni budou dospělí pacienti mladší než 60 let, hospitalizovaní senioři, senioři s přidruženým onemocněním nebo s mírným kognitivním deficitem.

I (intervence): CCT. Studie zkoumající počítačové kognitivní intervence v kombinaci s jinými intervencemi (např. s fyzickým cvičením, balančním cvičením) nebo hraní běžných počítačových her budou vyřazené.

C (srovnávací intervence): běžné aktivity seniorů bez intervence CCT, příp. aktivní nebo pasivní trénink, např. hraní počítačových her.

O (outcomes – výsledky): kognitivní funkce (změny v celkových kognitivních funkcích, paměť, pozornost, exekutivní funkce, zrakově prostorové schopnosti). Studie zaměřené na jiné výsledky budou vyřazeny.

Zařazující kritéria: primární (původní kvantitativní výzkumy) i sekundární studie (systematické přehledy) zkoumající efekt kognitivních intervencí s podporou počítače u zdravých seniorů; jazyk studie: anglický jazyk, český jazyk; období publikování 2011–2021.

Vylučující kritéria: protokoly studií, výzkumné zprávy, kvalitativní studie, studie se souborem dětí nebo jiných skupin pacientů než seniorů bez kognitivní poruchy (např. s přidruženým onemocněním, s mírným kognitivním deficitem).

Pro vyhledávání studií byla zvolena následující klíčová slova a jejich kombinace: (cognitive- based training OR computerized cognitive training OR cognitive training) AND (healthy older people OR elderly). Vyhledávání bylo provedeno v elektronických databázích Medline, Web of Science, Cochrane Library a Bibliographica Medica Czechoslovaca s využitím klíčových slov a jejich kombinací pomocí Booleovských operátorů.

Bylo vyhledáno celkem 780 záznamů. V první fázi bylo na základě názvu vyloučeno 701 studií (duplikáty + studie nerelevantní vzhledem k zařazujícím kritériím). Ve druhé fázi bylo ze zbylých 79 publikací na základě analýzy plných textů vyřazeno dalších 58 studií. Do dalšího hodnocení byly zařazeny sekundární studie (systematické přehledy) a primární studie (originální výzkumy), které hodnotily efekt CCT na kognitivní funkce zdravých seniorů žijících v domácím prostředí, příp. v komunitě (obr. 1). Z vybraných sekundárních studií byla extrahovaná data obsahující hlavního autora a rok publikování, počet zařazených studií a počet všech účastníků, průměrný věk účastníků, trvání intervence, výsledky relevantní ke stanovené klinické otázce, závěry autorů.

Z vybraných primárních studií byla extrahovaná data, která obsahovala jméno autora a rok publikování studie, zemi studie, typ studie, specifikaci souboru (věk participantů), specifikaci intervence (délka trvání a frekvence), metody hodnocení, výsledky relevantní ke stanovené klinické otázce.

Výsledky

Do další analýzy bylo vyhledáno a zařazeno 5 systematických přehledů (tab. 1) [5,8,18,19,20] a 18 původních článků (tab. 2) [18,21–37], z toho 9 randomizovaných kontrolovaných studií, 6 intervenčních studií, jedna průzkumná studie, jedna retrospektivní studie a jedna prospektivní zaslepená kontrolovaná studie.

Výsledky systematických přehledů naznačují minimálně malý až střední efekt CCT na kognitivní funkce seniorů bez kognitivní poruchy. Autoři do svých systematických přehledů zahrnovali studie obsahující intervence trvající více než 4 h CCT [17] nebo 12–24 týdnů [5,20]. Gates et al [5] uvádí, že není jisté, jestli CCT pomáhá zdravým seniorům zlepšit kognitivní funkce. Naopak závěry autorů dalších systematických přehledů prokazují, že po absolvování CCT došlo ke statisticky významnému zlepšení v paměti [8,19], pracovní paměti [17,19], verbální paměti [17,19], exekutivních funkcích [19], rychlosti zpracování informací [19] a zrakově prostorových schopnostech [8,17]. CCT neměl vliv na exekutivní funkce [8,17], pozornost [8,17,19] nebo zrakově prostorové schopnosti [19]. Autoři Lampit et al [17] došli k odlišnému závěru, tedy že domácí trénink CCT bez lektora nevedl ke zlepšení kognitivních funkcí.

Nejnovější primární studie v našem souboru byla z roku 2021 [36], nejstarší z roku 2011 [33]. Délka trvání kognitivní intervence s podporou počítače trvala v jednotlivých studiích od 4 týdnů [23,24] až po dobu 24 týdnů [30]. Frekvence lekcí CCT se rovněž lišila v jednotlivých studiích, a to 1x týdně [34], 2x týdně [27,31], nebo 5–7x týdně [18]. Velikost souboru se pohybovala od 25 seniorů [28] po 158 seniorů (v nizozemské studii) [25]. I když ve většině studií byly pro zařazení mezi výzkumný soubor u seniorů vyžadovány počítačové dovednosti, v chorvatské studii [26] bylo naopak předchozí užívání počítače seniory vylučujícím kritériem.

Studie popisovaly buď skupinový CCT nebo domácí individuální trénink [35]. Počítačové programy nabízely multidoménový trénink [29,30,33], nebo trénink zaměřený pouze na jednu doménu [35].

Zatímco autoři některých studií zvolili intervenční skupinu s CCT a kontrolní skupinu bez intervence [29,31,32], byly vyhledány také studie, které zkoumaly různé přístupy CCT a kontrolní skupina byla aktivní, např. hraní počítačových her [33] nebo využívání tištěných materiálů k tréninku paměti [34].

Pouze v jedné studii autoři [37] konstatují, že krátkodobý CCT nemá vliv na kognitivní funkce seniorů nad 80 let. Jednalo se o trénink 3x týdně po dobu 8 týdnů ve skupině seniorů s průměrným věkem 85,8 let. Výsledky další německé studie ukazují, že efekt 4týdenního kognitivního tréninku byl slabý [23].

Některé analyzované primární studie dokládají zlepšení kognitivních funkcí v trénovaných oblastech [25,28,35], přičemž efekt CCT na další oblasti nebyl vždy prokázán. Další studie dokládají, že po CCT bylo zjištěno signifikantní zlepšení i v jiných oblastech, např. zlepšení zrakově prostorových schopností, pracovní paměti [33], pozornosti, exekutivních funkcí [36] a oddáleného vybavení [32].

Diskuze

Výsledky analyzovaných výzkumných a přehledových studií potvrzují, že senioři bez kognitivního deficitu mohou mít benefit z CCT.

Podle autorů Gates et al [5] je v současnosti nedostatek vědeckých důkazů pro prokazatelný efekt počítačových kognitivních intervencí na kognitivní funkce zdravých seniorů. Autoři systematických přehledů poukazují převážně na metodologické obtíže, malé výzkumné soubory, různé typy intervencí a četné limitace studií.

V analyzovaných studiích byly realizovány různé typy CCT. V programu InSight účastníci procvičovali pět úkolů z oblasti vizuální a kognitivní [22]. Program nabízí algoritmem řízenou posloupnost úloh, přičemž jejich náročnost se odvíjí od výkonu účastníka. Počítačový program My Better Mind obsahuje čtyři hry pro různé kognitivní domény [18]. V brazilské studii [21] byl využitý program NT TMCORE (CogniSens Athletics, Montreal, Kanada) na hodnocení 3D objektů, které byly součástí kognitivního tréninku.

Autoři studie z Nizozemí [25] sestavili svůj program kognitivního tréninku na základě modifikace programu BrainGymmer (Dezzel Media, Amersfoort, Nizozemsko), přičemž ho přizpůsobili seniorské populaci uživatelů, např. umožněním delšího reakčního času. Ve skupině zaměřené na časté změny her uživatelé hráli deset her, 3 min každou hru, což je nutilo často přepínat mezi různými úkoly a funkcemi a maximalizovat tak svou flexibilitu. Ve druhé skupině uživatelé hráli tři hry, každou po dobu 10 min. První týden tréninku hrály obě skupiny pouze tři hry po dobu 10 min, což jim umožnilo seznámit se se všemi hrami [30].

Ve Španělsku byl pro CCT použitý program Telecognitio, který nabízí kognitivní aktivity nebo cvičení zaměřené na osm hlavních kognitivních oblastí podle Cambridgeské kognitivní zkoušky (CAMCOG-R ): paměť, pozornost, jazyk, počítání, abstraktní uvažování, vnímání, orientace a praxe. Každá kognitivní doména je stimulovaná specifickou skupinou cvičení [25].

CogniFit Personal Coach© [33] je počítačový program založený na výsledcích vstupního kognitivního hodnocení, které se skládá z 15 úkolů zaměřených na posouzení 17 kognitivních schopností. Ty jsou pak ohodnoceny jako nejlepší, střední a nejslabší a následně jsou trénovány prostřednictvím 21 různých tréninkových úkolů. I když účastníci trénují všechny úkoly, čas věnovaný jednotlivým úkolům je určován individuálním výkonem.

Některé studie potvrzují, že efekt CCT u skupiny seniorů žijících v domácím prostředí se většinou neprojeví v jiných kognitivních doménách než na těch, které byly trénované. U jiných studií byl potvrzen efekt CCT i na další kognitivní oblasti.

Kognitivní trénink seniorů žijících v domácím prostředí slouží nejen ke zlepšení nebo udržení kognitivních schopností ve stáří, ale napomáhá udržet soběstačnost seniora a přispívá ke každodennímu fungování jedince.

U zdravých seniorů je využití personalizovaných počítačových programů k tréninku paměti efektivnější než běžné hraní počítačových her [33]. Počítačové programy k tréninku kognitivních funkcí jsou dostupné buď online (Mentem [Brno, ČR ], HA PPYneuron [Campbell, CA, USA], Lumosity [Lumos Labs, San Francisco, CA, USA]), jako software na CD (HA PPYneuron BrainJogging [Campbell, CA, USA]), případně vyžadují herní konzoli nebo reakční panel (CogniPlus [Schuhfried, Mödling, Rakousko], Nintendo Brain Age [Kjóto, Japonsko]). Praktičtí lékaři mohou seniorům bez kognitivní poruchy žijícím v domácím prostředí doporučovat kognitivní trénink k posílení kognitivních funkcí a prevenci demence.

Závěr

Dostupné výzkumné důkazy vědeckých studií prokazující efekt CCT na kognitivní funkce seniorů žijících v domácím prostředí zůstávají limitované a kvalita dostupných důkazů vyžaduje zlepšení. CCT může mít přínos ke zlepšení kognitivních funkcí seniorů bez kognitivní poruchy. Efektivita CCT se liší v závislosti na typu tréninku a délce trvání, účinnost se liší napříč kognitivními oblastmi.

Konflikt zájmů

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem práce nemají žádný konflikt zájmů.

Grantová podpora

Práce vznikla s finanční podporou grantu AZV MZ ČR NU21-09-00067. Veškerá práva podle předpisů na ochranu duševního vlastnictví jsou vyhrazena.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers.

Přijato k recenzi: 4. 2. 2022

Přijato do tisku: 14. 4. 2022

PhDr. Renáta Zeleníková, Ph.D.

Ústav ošetřovatelství a porodní

asistence

LF OU

Syllabova 19

703 00 Ostrava

e-mail: renata.zelenikova@osu.cz