El investigador Antonio Javier Sutil Jiménez expone en este artículo la información más relevante del estudio «Evaluación intensiva de las funciones ejecutivas derivada del rendimiento en juegos de entrenamiento cognitivo», en el que ha formado parte nuestra plataforma de estimulación cognitiva, NeuronUP.

Autores y universidades implicadas

Este estudio surgió a partir del Estudio PENSA cuyo objetivo era investigar el efecto en la progresión del deterioro cognitivo mediante una intervención personalizada en el seguimiento de un estilo de vida saludable, complementada con un compuesto natural del té verde denominado epigalocatequina galato. El Estudio PENSA fue liderado por el Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC) y el Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM), y en este trabajo colaboraron con otras universidades españolas y NeuronUP para estudiar de una forma innovadora las funciones ejecutivas mediante monitorización remota.

Destacando a algunos de sus autores, la conceptualización de este estudio fue realizada por Natalia Soldevila-Domenech, Ilario de Toma y Rafael de la Torre pertenecientes al IMIM. También se contó con la participación de investigadores de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, el Instituto de Salud Carlos III, el Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES) de Madrid o la Monash University de Melbourne para el análisis de los datos, su interpretación o la escritura del manuscrito. Además de ello, la participación de Iñigo Fernández de Piérola y Carolina Sastre desde NeuronUP fue relevante para la recogida de datos, con lo que se pretendía evitar un conflicto de interés respecto a los resultados obtenidos en el estudio.

Población objetivo

La población objetivo de este estudio estaba compuesta de personas sin deterioro cognitivo, de entre 60 y 80 años. En concreto se tomó un subconjunto de 56 personas del Estudio Pensa, 23 hombres y 33 mujeres de la franja de edad mencionada. Los participantes fueron entrando progresivamente al estudio en grupos de entre 9 y 14 personas.

Primeramente se comprobó que eran una población con riesgo aumentado de Alzheimer debido a que eran portadores del gen APOE-ε4. Posteriormente, se realizó una evaluación neuropsicológica estandarizada para comprobar que los participantes no tenían una cognición deteriorada, y que sus puntuaciones eran normales. Además de ello los participantes debían cumplir los criterios de deterioro cognitivo subjetivo (DCS). 

Deterioro cognitivo subjetivo (DCS)

El deterioro cognitivo subjetivo (DCS) es la percepción persistente que tiene una persona de estar experimentando una disminución en sus capacidades cognitivas en comparación a su estado normal. Este término fue acuñado hace aproximadamente una década, con el fin de identificar el mayor riesgo de desarrollar deterioro cognitivo leve o enfermedad de Alzheimer en quienes tienen esta percepción subjetiva.

Este concepto es de máxima actualidad y desde su creación el número de estudios que relacionan el DCS y el deterioro cognitivo no ha dejado de aumentar. Para más información, se puede acudir al estudio publicado en Lancet Neurology* donde participa José Luis Molinuevo, también autor del estudio aquí revisado.

Evaluación – Tratamiento

Programa de entrenamiento cognitivo

El programa de entrenamiento cognitivo se creó con 36 actividades de neurorrehabilitación de la plataforma NeuronUP que los participantes realizaron de forma remota en sus ordenadores o tablets.

Primeramente, se instruía presencialmente a los participantes en el uso de la plataforma y se realizaban dos sesiones cortas para familiarizarse con las actividades. Luego de este taller presencial, se realizó un plan de entrenamiento diseñado por neuropsicólogos que incluía 8 actividades de funciones ejecutivas, 6 de memoria, 6 de lenguaje, 6 de atención, 7 de habilidades visoespaciales y 3 de orientación. Estas actividades fueron seleccionadas con el fin de cubrir diversos dominios cognitivos relacionados con la enfermedad de Alzheimer, y se implementaron una vez al mes a lo largo de 12 sesiones. Estas sesiones se realizaron a un ritmo de 2 o 3 sesiones por semana constando cada sesión de 3 actividades de unos 10 minutos de duración aproximada.

El programa completo tuvo una duración de 12 meses. Los dos primeros meses se dedicaron a la familiarización de los participantes con el funcionamiento de los juegos para controlar efectos de aprendizaje por lo que no se analizaron. El rendimiento en el tercer mes se utilizó como medida de la capacidad basal asumiendo que para entonces los participantes habrían alcanzado su nivel óptimo en cada juego. Así, el tercer mes se consideró como referencia inicial. El rendimiento de los meses 4 a 12 se empleó para monitorear cambios cognitivos a lo largo del tiempo.

Se diseñó un sistema de puntuación para evaluar el rendimiento mensual para cada juego. Capa puntuación NeuronUP consistió en un número entero que hacía referencia al nivel de dificultad jugado con mayor frecuencia, y un decimal que reflejaba los ejercicios correctos, fallidos y el tiempo empleado. Usar el nivel de dificultad jugado con mayor frecuencia como criterio se consideró conservador para evaluar el cambio cognitivo, y la inclusión de un decimal incrementa la variabilidad de puntuaciones dentro de un mismo nivel de dificultad. 

Funcionamiento de las actividades

Había dos tipos de actividades que mostraban entre 9 y 12 niveles de dificultad diferentes. Estos dos tipos de actividades fueron (1) las hojas de trabajo no cambian de nivel de dificultad de forma automática y (2) los juegos mientras que los juegos si cambiaban automáticamente. En los juegos el nivel de dificultad inicial era 2-3, este iría varían en función del rendimiento del participante. Para avanzar de nivel era necesario completar correctamente 5 actividades y para reducir el nivel fallar en 3. Aunque, cada mes se administraba el mismo número de actividades, la dificultad podría variar ya que el nivel de comienzo era el nivel máximo de dificultad alcanzado en el mes anterior.

Ejemplo de actividades

1. Balance the Bags (Equilibra las bolsas): Aparece una persona en la caja del supermercado y debe colocar todos los productos en bolsas. La actividad consiste en calcular el peso de cada producto para que cada brazo cargue el mismo peso. 
2. Home Delivery (Entrega en casa): Aparecen varios edificios que se iluminan por turnos. La actividad consiste en recordar el orden en el que se iluminaron y reproducirlo en orden inverso.

Test tradicionales y comparación con las versiones de NeuronUP

Siguiendo la evaluación neuropsicológica realizada en el Estudio PENSA se realizó una amplia evaluación que incluía una medida de cognición global que fue el resultado principal del Estudio PENSA, el Alzheimer Disease Cooperative Study Preclinical Alzheimer Cognitive Composite (ADCS-PACC) y una versión modificada (ADCS-PACC-plus-exe) que incluye la puntuación de Interferencia del Stroop y la Flexibilidad del FDT. También se utilizaron el Mini-Mental State Exam (MMSE) y el Montreal Cognitive Assessment (MoCA) para evaluar la cognición global, así como el Test de Fluidez Verbal Semántica de Animales y el Boston Naming Test.

Para evaluar las funciones ejecutivas se incluyeron las siguientes pruebas: WAIS Digit Symbol Substitution Test, WAIS Visual Puzzle Test, WAIS Digit Span Test (puntuación de dígitos en reversa), el Five Digits Test (FDT) para flexibilidad y la puntuación de palabra-color del Stroop Colour and Word Test. La memoria se evaluó con el Free and Cued Selective Reminding Test (FCSRT) en la modalidad de recuerdo libre inmediato (IFR) y retrasado (DFR) y el sub-test de Memoria Lógica (LM) de la WMS en recuerdo inmediato (IR), diferido (DR) y reconocimiento.

Para el análisis e interpretación de estos datos, se crearon puntajes compuestos de memoria (NPS-MEM) y funciones ejecutivas (NPS-EXE) promediando los puntajes estandarizados Z.

Respecto a la comparación de los test tradicionales con los de evaluación remota mediante NeuronUP es necesario aclarar que la selección de juegos de funciones ejecutivas se basó en las medidas neuropsicológicas tradicionales de funciones ejecutivas. Estas medidas neuropsicológicas tradicionales también se administraron en el estudio PENSA, lo cual permitía comparar ambas medidas de funciones ejecutivas. Por el contrario, no se analizaron los juegos de memoria de NeuronUP porque se enfocan en memoria visual, mientras que las pruebas tradicionales de memoria disponibles en el estudio PENSA miden la memoria episódica verbal, y no son comparables como medidas de memoria.

Resultados obtenidos

Validez y fiabilidad del modelo

Para estudiar la validez se creó un modelo que representaba la puntuación general de las pruebas de funciones ejecutivas. La validez de este modelo global se puso a prueba mediante un análisis factorial confirmatorio.

El proceso para estudiar la validez comenzó creando una estructura factorial basada en las 8 pruebas de funciones ejecutivas de NeuronUP (NeuronUP EXE, el modelo creado se puede ver en la figura 1 del artículo original). Dos de estas pruebas fueron excluidas del modelo por mostrar correlaciones bajas con las otras puntuaciones. A continuación, se calibró el modelo y se testeó, obteniendo un buen ajuste. El modelo hipotético obtuvo un ajuste en la muestra de calibración de: χ2(9) = 10, p = 0.383; comparative fit index [CFI] = 0.99; robust mean square error of approximation [RMSEA] = 0.035; y standardized root-mean-square residual [SRMR] = 0.059. 

Además de ello, la carga de los factores para cada juego fue significativa y superior a 0.5. La media de la varianza extraída fue moderada (0.41) y la fiabilidad medida con el Alfa de Cronbach’s  fue adecuada  (α = 0.81). El modelo también fue puesto a prueba a los 6 meses y 12 meses confirmando la validez del modelo, además se mejoraron ligeramente las puntuaciones en la fiabilidad, estos resultados pueden ser revisados en el artículo original.

Validez convergente y discriminante del modelo

Para estudiar la validez convergente y discriminante del modelo se utilizaron las puntuaciones globales de funciones ejecutivas y de memoria utilizando los test neuropsicológicos y la 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

Además, la medida NeuronUP EXE mostró una fuerte correlación con medidas de cognición global, incluyendo como el ADCS-PACC (r = 0.65), el ADCS-PACC-plus-exe (r = 0.63), y el MoCA (r = 0.47), y una correlación moderada con el MMSE (r = 0.42). Por último, se muestra una tabla de correlaciones de la medida NeuronUP EXE con algunas de las medidas tradicionales.

Dominio	Prueba	Medida basal	Medida 6 meses	Medida 12 meses
Funciones ejecutivas	FDT Flexibility	r = 0.10	r = 0.40	r = 0.41
	Digit span backwards	r = 0.34	r = 0.46	r = 0.35
Memoria	FCSRT IFR	r = 0.34	r = 0.40	r = 0.15
	LM recognition	r = 0.27	r = 0.20	r = 0.35
Otra medida	Boston Naming Test	r = 0.66	r = 0.66	r = 0.66

Adherencia a la plataforma

La adherencia promedio a la intervención de entrenamiento cognitivo fue del 73.8%. Casi todos los participantes (94.6%) completaron al menos la mitad de las sesiones de entrenamiento. De forma resumida, se puede observar  en la siguiente tabla la evolución de la adherencia a lo largo de los 12 meses que duró el entrenamiento.

Mes	1	2	4	7	11	12
Media adherencia (%)	44.2	73.2	77.1	82	78.9	68

Además, la mayoría de los participantes (48 de 56) completaron una encuesta en línea sobre la intervención. En esta encuesta casi todos indicaron que tenían los conocimientos necesarios para el uso de la plataforma, afirmando en más de un 80% que esta era fácil de usar. Y hasta un 70% de ellos consideró que su motivación se mantuvo alta durante todo el estudio considerando la periodicidad adecuada.

Conclusión

A partir del estudio PENSA se decidió estudiar a una cohorte de pacientes SCD para prevenir una posible evolución a una enfermedad neurodegenerativa. Este estudio validó la creación de una medida de las funciones ejecutivas a partir del desempeño cognitivo en juegos realizados en la plataforma digital NeuronUP.

Los resultados del estudio apoyan la validez de realizar estas mediciones a través de un monitoreo remoto mensual que permite detectar cambios en esta las funciones ejecutivas minimizando los efectos de aprendizaje. La minimización de los efectos de aprendizaje se logran al ajustar automáticamente la dificultad a la capacidad individual para obtener medidas fiables del rendimiento óptimo de cada participante tras pruebas repetidas. Lo que sugiere que esta medida podría ser útil para superar limitaciones de los métodos tradicionales de evaluación neuropsicológica. Además, la adherencia a la intervención del entrenamiento cognitivo fue alta y los participantes valoraron positivamente la utilidad de la plataforma digital. 

Bibliografía

• 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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