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

O investigador Antonio Javier Sutil Jiménez expõe neste artigo as informações mais relevantes do estudo “Avaliação intensiva das funções executivas derivada do desempenho em jogos de treino cognitivo”, no qual participou a 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 deterioro 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 o Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM), e neste trabalho colaboraram outras universidades espanholas e a NeuronUP para estudar de forma inovadora as funções executivas mediante monitorização remota.

Dando destaque a alguns dos seus autores, a conceptualização 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 investigadores da Universitat Pompeu Fabra de Barcelona, do Instituto de Salud Carlos III, do Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES) de Madrid ou da Monash University de Melbourne para a análise dos dados, a sua interpretação ou a redação do manuscrito. Além disso, a participação de Iñigo Fernández de Piérola e Carolina Sastre desde NeuronUP foi relevante para a recolha de dados, com o que se pretendia evitar um conflito de interesse relativamente aos resultados obtidos no estudo.

População alvo

A população alvo deste estudo foi composta por pessoas sem deterioro cognitivo, entre 60 e 80 anos. Em concreto foi tomado um subconjunto de 56 pessoas do Estudo PENSA, 23 homens e 33 mulheres da faixa etária mencionada. Os participantes foram entrando progressivamente no estudo em grupos de entre 9 e 14 pessoas.

Primeiramente verificou-se que eram uma população com risco aumentado de Alzheimer devido a que eram portadores do gene APOE-ε4. Posteriormente, realizou-se uma avaliação neuropsicológica padronizada para comprovar que os participantes não tinham uma cognição deteriorada, e que as suas pontuações eram normais. Além disso os participantes deveriam cumprir os critérios de deterioro cognitivo subjetivo (DCS). 

Deterioro cognitivo subjetivo (DCS)

O deterioro cognitivo subjetivo (DCS) é a percepção persistente que uma pessoa tem de estar a experimentar uma diminuição nas suas capacidades cognitivas em comparação com o seu estado normal. Este termo foi cunhado há aproximadamente uma década, com o fim de identificar um maior risco de desenvolver deterioro cognitivo leve ou doença de Alzheimer em quem tem esta percepção subjetiva.

Este conceito é de máxima atualidade e desde a sua criação o número de estudos que relacionam o DCS e o deterioro cognitivo não deixou de aumentar. Para mais informações, pode consultar-se o estudo publicado em Lancet Neurology* onde participa José Luis Molinuevo, também autor do estudo aqui revisto.

Avaliação – Tratamento

Programa de treino cognitivo

O programa de treino cognitivo foi criado com 36 atividades de neurorreabilitação da plataforma NeuronUP que os participantes realizaram de forma remota nos seus computadores ou tablets.

Primeiramente, instruía‑se presencialmente os participantes no uso da plataforma e realizavam‑se duas sessões curtas para familiarizar‑se com as atividades. Após este workshop presencial, realizou‑se um plano de treino desenhado por neuropsicólogos que incluía 8 atividades de funções executivas, 6 de memória, 6 de linguagem, 6 de atenção, 7 de habilidades visoespaciais e 3 de orientação. Estas atividades foram selecionadas com o objetivo de cobrir diversos domínios cognitivos relacionados com a doença de Alzheimer, e implementaram‑se uma vez por mês ao longo de 12 sessões. Estas sessões realizaram‑se a 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 a duração de 12 meses. Os dois primeiros meses dedicaram‑se à familiarização dos participantes com o funcionamento dos jogos para controlar efeitos de aprendizagem pelo que não foram analisados. O desempenho no terceiro mês foi utilizado como medida da capacidade basal assumindo que para então os participantes teriam alcançado o seu nível ótimo em cada jogo. Assim, o terceiro mês considerou‑se como referência inicial. O desempenho dos meses 4 a 12 foi empregado para monitorizar mudanças cognitivas ao longo do tempo.

Desenhou‑se um sistema de pontuação para avaliar o desempenho mensal por jogo. A pontuação NeuronUP consistiu num número inteiro que referia o nível de dificuldade jogado com maior frequência, e um decimal que refletia os exercícios corretos, falhados e o tempo empregado. Usar o nível de dificuldade jogado com maior frequência como critério considerou‑se conservador para avaliar a mudança cognitiva, e a inclusão de um decimal aumenta a variabilidade de pontuações dentro de um mesmo nível de dificuldade. 

Funcionamento das atividades

Havia dois tipos de atividades que mostravam entre 9 e 12 níveis de dificuldade diferentes. Estes dois tipos de atividades foram (1) as folhas de trabalho que não mudam de nível de dificuldade de forma automática e (2) os jogos enquanto que os jogos sim mudavam automaticamente. Nos jogos o nível de dificuldade inicial era 2-3, este variava em função do desempenho do participante. Para avançar de nível era necessário completar corretamente 5 atividades e para reduzir o nível falhar em 3. Embora, cada mês fosse administrado o mesmo número de atividades, a dificuldade poderia variar já que o nível de começo era o nível máximo de dificuldade alcançado no mês anterior.

Exemplo de atividades

1. Balance the Bags (Equilibra os sacos): Aparece uma pessoa na caixa do supermercado e deve colocar todos os produtos em sacolas. 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 edifícios que se iluminam por turnos. A atividade consiste em recordar a ordem em que se iluminaram e reproduzi‑la em ordem inversa.

Testes tradicionais e comparação com as versões da NeuronUP

Seguindo a avaliação neuropsicológica realizada no Estudo PENSA realizou‑se 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 se utilizaram 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 incluíram‑se os seguintes testes: WAIS Digit Symbol Substitution Test, WAIS Visual Quebra-cabeça Test, WAIS Digit Span Test (pontuação de dígitos em reverso), o Five Digits Test (FDT) para flexibilidade e a pontuação palavra‑cor do Stroop Colour and Word Test. A memória avaliou‑se com o Free and Cued Selective Reminding Test (FCSRT) na modalidade de recordação livre imediata (IFR) e tardia (DFR) e o subteste de Memória Lógica (LM) da WMS em recordação imediata (IR), diferida (DR) e reconhecimento.

Para a análise e interpretação destes dados, criaram‑se escores compostos de memória (NPS-MEM) e funções executivas (NPS-EXE) fazendo a média dos escores padronizados Z.

Relativamente à comparação dos testes tradicionais com os de avaliação remota mediante NeuronUP é necessário aclarar que a seleção de jogos de funções executivas baseou‑se nas medidas neuropsicológicas tradicionais de funções executivas. Estas medidas neuropsicológicas tradicionais também se administraram no estudo PENSA, o que permitiu comparar ambas as medidas de funções executivas. Pelo contrário, não se analisaram os jogos de memória da NeuronUP porque se focam em memória visual, enquanto que os testes tradicionais de memória disponíveis no estudo PENSA medem a memória episódica verbal, e não são comparáveis como medidas de memória.

Resultados obtidos

Validade e fiabilidade do modelo

Para estudar a validade foi criado um modelo que representava a pontuação geral dos testes de funções executivas. A validade deste modelo global foi testada mediante 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 as outras pontuações. Em seguida, calibrou-se o modelo e testou-se, obtendo um bom ajuste. O modelo hipotético obteve 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 com o 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 as pontuações na confiabilidade melhoraram ligeiramente; esses resultados podem ser consultados no artigo original.

Validade convergente e discriminante do modelo

Para estudar a validade convergente e discriminante do modelo foram utilizadas as pontuações globais de funções executivas e de memória utilizando os testes neuropsicológicos e a plataforma NeuronUP.

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

Além disso, a medida NeuronUP EXE mostrou uma 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 uma correlação moderada com o MMSE (r = 0.42). Por fim, apresenta-se uma tabela de correlações da medida NeuronUP EXE com algumas das 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 treino cognitivo foi de 73.8%. Quase todos os participantes (94.6%) completaram pelo menos metade das sessões de treino. Resumidamente, pode-se observar na tabela a seguir a evolução da adesão ao longo dos 12 meses de duração do treino.

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

Além disso, a maioria dos participantes (48 de 56) completou uma pesquisa on-line sobre a intervenção. Nessa pesquisa quase todos indicaram que possuíam os conhecimentos necessários para o uso da 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 através de um monitoramento remoto mensal que permite detectar mudanças nessas funções executivas minimizando os efeitos de aprendizagem. A minimização dos efeitos de aprendizagem é alcançada ao ajustar automaticamente a dificuldade à capacidade individual para obter medidas confiáveis do desempenho ótimo de cada participante após testes repetidos. O que sugere que essa medida poderia ser útil para superar limitações dos métodos tradicionais de avaliação neuropsicológica. Além disso, a adesão à intervenção de treino 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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