Avaliação intensiva das funções executivas derivada do desempenho em jogos de treinamento cognitivo

O pesquisador Antonio Javier Sutil Jiménez apresenta neste artigo as informações mais relevantes do estudo “Avaliação intensiva das funções executivas derivada do desempenho em jogos de treinamento cognitivo”, no qual fez parte nossa plataforma de estimulação cognitiva, NeuronUP.

Autores e universidades envolvidas

Este estudo surgiu a partir do Estudo PENSA, cujo objetivo era investigar o efeito na progressão do declínio cognitivo mediante uma intervenção personalizada no acompanhamento de um estilo de vida saudável, complementada com um composto natural do chá verde denominado epigalocatequina galato. O Estudo PENSA foi liderado pelo Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC) e pelo Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM), e neste trabalho colaboraram outras universidades espanholas e NeuronUP para estudar de forma inovadora as funções executivas por meio de monitoramento remoto.

Destacando alguns de seus autores, a conceitualização deste estudo foi realizada por Natalia Soldevila-Domenech, Ilario de Toma e Rafael de la Torre, pertencentes ao IMIM. Também contou com a participação de pesquisadores da Universidade Pompeu Fabra de Barcelona, do Instituto de Saúde Carlos III, do Centro de Investigação Biomédica em Rede de Fragilidade e Envelhecimento Saudável (CIBERFES) de Madrid ou da Monash University de Melbourne para análise dos dados, sua interpretação ou redação do manuscrito. Além disso, a participação de Iñigo Fernández de Piérola e Carolina Sastre da NeuronUP foi relevante para a coleta de dados, visando evitar conflito de interesse em relação aos resultados obtidos no estudo.

População-alvo

A população-alvo deste estudo era composta por pessoas sem declínio cognitivo, de 60 a 80 anos. Especificamente, foi selecionado um subconjunto de 56 pessoas do Estudo PENSA, 23 homens e 33 mulheres na faixa etária mencionada. Os participantes ingressaram progressivamente no estudo em grupos de 9 a 14 pessoas.

Inicialmente, verificou-se que era uma população com risco aumentado de Alzheimer devido a que eram portadores do gene APOE-ε4. Posteriormente, foi realizada uma avaliação neuropsicológica padronizada para confirmar que os participantes não apresentavam cognição prejudicada e que suas pontuações eram normais. Além disso, os participantes deveriam cumprir os critérios de declínio cognitivo subjetivo (DCS).

Declínio cognitivo subjetivo (DCS)

O declínio cognitivo subjetivo (DCS) é a percepção persistente que a pessoa tem de estar experimentando uma diminuição em suas capacidades cognitivas em comparação ao seu estado normal. Este termo foi cunhado há aproximadamente uma década, com o objetivo de identificar o maior risco de desenvolver comprometimento cognitivo leve ou doença de Alzheimer naqueles que têm essa percepção subjetiva.

Este conceito está em alta atualidade e, desde sua criação, o número de estudos que relacionam o DCS e o declínio cognitivo não parou de aumentar. Para mais informações, pode-se consultar o estudo publicado na Lancet Neurology* que conta com a participação de José Luis Molinuevo, também autor do estudo aqui revisado.

Avaliação – Tratamento

Programa de treinamento cognitivo

O programa de treinamento cognitivo foi criado com 36 atividades de neurorreabilitação da plataforma NeuronUP que os participantes realizaram remotamente em seus computadores ou tablets.

Inicialmente, os participantes eram instruídos presencialmente no uso da plataforma e realizavam duas sessões curtas para se familiarizar com as atividades. Após esse workshop presencial, foi elaborado um plano de treinamento desenvolvido por neuropsicólogos que incluía 8 atividades de funções executivas, 6 de memória, 6 de linguagem, 6 de atenção, 7 de habilidades visuoespaciais e 3 de orientação. Essas atividades foram selecionadas com o objetivo de abranger diversos domínios cognitivos relacionados à doença de Alzheimer, e foram implementadas uma vez por mês ao longo de 12 sessões. Essas sessões ocorreram em um ritmo de 2 ou 3 sessões por semana, consistindo cada sessão em 3 atividades de aproximadamente 10 minutos de duração.

O programa completo teve duração de 12 meses. Os dois primeiros meses foram dedicados à familiarização dos participantes com o funcionamento dos jogos para controlar os efeitos de aprendizagem, portanto não foram analisados. O desempenho no terceiro mês foi utilizado como medida da capacidade basal, assumindo-se que, até então, os participantes teriam alcançado seu nível ótimo em cada jogo. Assim, o terceiro mês foi considerado como referência inicial. O desempenho dos meses 4 a 12 foi empregado para monitorar mudanças cognitivas ao longo do tempo.

Foi desenvolvido um sistema de pontuação para avaliar o desempenho mensal de cada jogo. A pontuação NeuronUP consistiu em um número inteiro que referia ao nível de dificuldade jogado com maior frequência, e um decimal que refletia os exercícios corretos, incorretos e o tempo empregado. Usar o nível de dificuldade jogado com maior frequência como critério foi considerado conservador para avaliar a mudança cognitiva, e a inclusão de um decimal aumenta a variabilidade das pontuações dentro de um mesmo nível de dificuldade.

Funcionamento das atividades

Havia dois tipos de atividades que exibiam entre 9 e 12 níveis de dificuldade diferentes. Esses dois tipos de atividades foram (1) as folhas de trabalho, que não mudam automaticamente de nível de dificuldade, e (2) os jogos, que sim mudam automaticamente. Nos jogos, o nível de dificuldade inicial era 2-3, sendo ajustado conforme o desempenho do participante. Para avançar de nível, era necessário completar corretamente 5 atividades e, para diminuir o nível, falhar em 3. Embora, a cada mês, fosse administrado o mesmo número de atividades, a dificuldade poderia variar, pois o nível de início era o nível máximo de dificuldade alcançado no mês anterior.

Exemplo de atividades

1. Balance the Bags (Equilibre os sacos): Aparece uma pessoa no caixa do supermercado devendo colocar todos os produtos em sacos. A atividade consiste em calcular o peso de cada produto para que cada braço carregue o mesmo peso.
2. Home Delivery (Entrega em casa): Aparecem vários prédios que se iluminam por turnos. A atividade consiste em lembrar a ordem na qual foram iluminados e reproduzi-la em ordem inversa.

Testes tradicionais e comparação com as versões da NeuronUP

Seguindo a avaliação neuropsicológica realizada no Estudo PENSA, foi realizada uma ampla avaliação que incluía uma medida de cognição global, que foi o resultado principal do Estudo PENSA, o Alzheimer Disease Cooperative Study Preclinical Alzheimer Cognitive Composite (ADCS-PACC) e uma versão modificada (ADCS-PACC-plus-exe) que inclui a pontuação de Interferência do Stroop e a Flexibilidade do FDT. Também foram utilizados o Mini-Mental State Exam (MMSE) e o Montreal Cognitive Assessment (MoCA) para avaliar a cognição global, assim como o Teste de Fluência Verbal Semântica de Animais e o Boston Naming Test.

Para avaliar as funções executivas, foram incluídos os seguintes testes: WAIS Digit Symbol Substitution Test, WAIS Visual Quebra-cabeça Test, WAIS Digit Span Test (pontuação de dígitos invertidos), o Five Digits Test (FDT) para flexibilidade e a pontuação palavra-cor no Stroop Colour and Word Test. A memória foi avaliada com o Free and Cued Selective Reminding Test (FCSRT) no modo de lembrança livre imediata (IFR) e atrasada (DFR) e o subteste de Memória Lógica (LM) do WMS em lembrança imediata (IR), atrasada (DR) e reconhecimento.

Para a análise e interpretação desses dados, foram criadas pontuações compostas de memória (NPS-MEM) e funções executivas (NPS-EXE) por meio da média dos escores padronizados Z.

Em relação à comparação entre os testes tradicionais e os de avaliação remota via NeuronUP, é necessário esclarecer que a seleção dos jogos de funções executivas baseou-se nas medidas neuropsicológicas tradicionais de funções executivas. Essas medidas neuropsicológicas tradicionais também foram administradas no Estudo PENSA, o que permitiu comparar ambas as medidas de funções executivas. Por outro lado, não foram analisados os jogos de memória da NeuronUP porque focam em memória visual, enquanto os testes tradicionais de memória disponíveis no Estudo PENSA medem memória episódica verbal, e não são comparáveis como medidas de memória.

Resultados obtidos

Validade e confiabilidade do modelo

Para estudar a validade, foi criado um modelo que representava a pontuação geral dos testes de funções executivas. A validade desse modelo global foi testada por meio de uma análise fatorial confirmatória.

O processo para estudar a validade começou criando uma estrutura fatorial baseada nos 8 testes de funções executivas da NeuronUP (NeuronUP EXE; o modelo criado pode ser visto na figura 1 do artigo original). Dois desses testes foram excluídos do modelo por apresentarem correlações baixas com os demais escores. Em seguida, o modelo foi calibrado e testado, obtendo um bom ajuste. O modelo hipotético apresentou um ajuste na amostra de calibração de: χ2(9) = 10, p = 0.383; comparative fit index [CFI] = 0.99; robust mean square error of approximation [RMSEA] = 0.035; e standardized root-mean-square residual [SRMR] = 0.059.

Além disso, a carga dos fatores para cada jogo foi significativa e superior a 0.5. A média da variância extraída foi moderada (0.41) e a confiabilidade medida pelo Alfa de Cronbach foi adequada (α = 0.81). O modelo também foi testado aos 6 meses e 12 meses, confirmando a validade do modelo; além disso, houve leve melhoria nos escores de confiabilidade, podendo esses resultados ser conferidos no artigo original.

Validade convergente e discriminante do modelo

Para estudar a validade convergente e discriminante do modelo, foram utilizados os escores globais de funções executivas e de memória obtidos pelos testes neuropsicológicos e pela plataforma NeuronUP.

	6 meses	12 meses
NeuronUP EXE vs Neuropsicologia EXE	r = 0.66	r = 0.57
NeuronUP EXE vs Neuropsicologia MEM	r = 0.45	r = 0.37

Além disso, a medida NeuronUP EXE mostrou forte correlação com medidas de cognição global, incluindo o ADCS-PACC (r = 0.65), o ADCS-PACC-plus-exe (r = 0.63) e o MoCA (r = 0.47), e correlação moderada com o MMSE (r = 0.42). Por fim, apresenta-se uma tabela de correlações da medida NeuronUP EXE com algumas medidas tradicionais.

Domínio	Teste	Medida basal	Medida 6 meses	Medida 12 meses
Funções executivas	FDT Flexibility	r = 0.10	r = 0.40	r = 0.41
	Digit span backwards	r = 0.34	r = 0.46	r = 0.35
Memória	FCSRT IFR	r = 0.34	r = 0.40	r = 0.15
	LM recognition	r = 0.27	r = 0.20	r = 0.35
Outra medida	Boston Naming Test	r = 0.66	r = 0.66	r = 0.66

Adesão à plataforma

A adesão média à intervenção de treinamento cognitivo foi de 73,8%. Quase todos os participantes (94,6%) completaram pelo menos metade das sessões de treinamento. De forma resumida, é possível observar na tabela a seguir a evolução da adesão ao longo dos 12 meses de duração do treinamento.

Mês	1	2	4	7	11	12
Média de adesão (%)	44.2	73.2	77.1	82	78.9	68

Além disso, a maioria dos participantes (48 de 56) completou uma pesquisa online sobre a intervenção. Nesta pesquisa, quase todos indicaram que possuíam o conhecimento necessário para usar a plataforma, afirmando em mais de 80% que ela era fácil de usar. E até 70% deles considerou que sua motivação se manteve alta durante todo o estudo, considerando a periodicidade adequada.

Conclusão

A partir do estudo PENSA, decidiu-se estudar uma coorte de pacientes SCD para prevenir uma possível evolução para uma doença neurodegenerativa. Este estudo validou a criação de uma medida das funções executivas a partir do desempenho cognitivo em jogos realizados na plataforma digital NeuronUP.

Os resultados do estudo apoiam a validade de realizar essas medições por meio de monitoramento remoto mensal, que permite detectar mudanças nessas funções executivas minimizando os efeitos de aprendizagem. A minimização dos efeitos de aprendizagem é obtida ao ajustar automaticamente a dificuldade à capacidade individual, para obter medidas confiáveis do desempenho ideal de cada participante após testes repetidos. Isso sugere que essa medida pode ser útil para superar limitações dos métodos tradicionais de avaliação neuropsicológica. Além disso, a adesão à intervenção de treinamento cognitivo foi alta e os participantes avaliaram positivamente a utilidade da plataforma digital.

Bibliografia

• Natalia Soldevila-Domenech, Ilario De Toma, Laura Forcano, Patrícia Diaz-Pellicer, Aida Cuenca-Royo, Beatriz Fagundo, Thais Lorenzo, Maria Gomis-Gonzalez, Gonzalo Sánchez-Benavides, Karine Fauria, Carolina Sastre, Íñigo Fernandez De Piérola, José Luis Molinuevo, Antonio Verdejo-Garcia, Rafael de la TorreIntensive assessment of executive functions derived from performance in cognitive training games, iScience, Volume 26, Issue 6, 2023, 106886,ISSN 2589-0042,https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.106886.
• * The characterisation of subjective cognitive decline. Jessen, Frank et al. The Lancet Neurology, Volume 19, Issue 3, 271 – 278

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