OD TRÉNINKU PAMÌTI K TRÉNINKU PLASTICITY

P S Y CH I A T R I E

Pøehledné èlánky

ROÈNÍK 14 2010 ÈÍSLO 3

OD TRÉNINKU PAMÌTI K TRÉNINKU PLASTICITY FROM MEMORY TO PLASTICITY TRAINING MAREK PREISS1, MIROSLAVA BENEŠOVÁ2 1

Psychiatrické centrum Praha, Centrum neuropsychiatrických studií, Praha 2 Psychiatrická léèebna Bohnice, Praha

SOUHRN Práce porovnává trénink pamìti, reprezentovaný studií ACTIVE (Willis et al., 2006), s tréninkem plasticity, pøedstavovaným studií IMPACT (Smith et al., 2009). Výsledky studií tréninku plasticity nenaznaèují, že by efekt byl výraznìji vyšší než u tréninku pamìti. Bezprostøední efekt tréninku pamìti i plasticity lze oznaèit jako klinicky významný, obì intervence (trénink pamìśových strategií i trénink zlepšení procesù spojených se sluchem) mohou vést k podobným výsledkùm. Klíèová slova: trénink pamìti, efektivita, studie ACTIVE, studie IMPACT

SUMMARY The objective of this study is to compare memory training represented by the study ACTIVE (Willis et al., 2006) with plasticity training represented by the study IMPACT (Smith et al., 2009). The results of the plasticity training study do not indicate the training effect to be significantly higher than that of the memory training. Immediate effect of both memory and plasticity training can be marked as clinically significant; both interventions (memory strategies training and processes involved in audition improvement training) can lead to similar results. Key words: memory training, effectivity, study ACTIVE, study IMPACT Preiss M, Benešová M. Od tréninku pamìti k tréninku plasticity. Psychiatrie 2010; 14(3): 121–126.

Úvod Lidský mozek je neuvìøitelnì adaptivní a pøizpùsobivý zmìnám a nárokùm pøicházejícím z vnìjšího i vnitøního prostøedí. Základem tohoto pøizpùsobení je celoživotní schopnost nervových bunìk mozku stavìt, pøestavovat, rušit a opravovat svou tkáò. Tato specifická schopnost nervového systému neustále reagovat na zmìny prostøedí ve snaze udržet co nejvyšší aktivní funkènost celého systému se nazývá neuroplasticita. Jde o celoživotní potenciál mozku pøizpùsobit se v rámci genetických predispozic strukturálnì i funkènì novým podnìtùm, reorganizovat a vytváøet nové neuronové cesty pod vlivem nových èi opakovaných zkušeností a mìnit se v reakci na poškození (Johansson, 2004). Neuroplastické dìje probíhají na rùzných úrovních a projevují se v širokém èasovém rozpìtí. Nervové buòky prodlužují a košatí své výbìžky, spojují se v nových a nových synapsích, vèleòují se do dalších systémù nebo již vzniklé neuronální okruhy mìní svùj tvar (Trojan, Pokorný, 1999). Zmìny mohou nastat v rámci pøenosu informace na synapsích, mohou být podmínìny zmìnami vztahù mezi neurony na úrovni lokálních okruhù nebo mohou probíhat mezi celými jednotlivými funkèními systémy mozku (Trojan, Pokorný 1997; 1999). Již existující synaptická spojení jsou schopna realizovat anatomické zmìny produkcí nových axonù, zvìtšením den-

dritického povrchu, pomocí zmìn na neurochemické úrovni zvýšenou syntézou a uvolòováním neurotransmiterù èi metabolických zmìn ve spotøebì glukózy nebo kyslíku v mozku. I když je neuroplasticita pravdìpodobnì možná u všech typù nervových systémù, zdá se být nejvýraznìjší v urèitých cerebrálních okruzích. Prozatím je spolehlivì prokázána ve struktuøe oblasti hipokampu, oblasti frontálních lalokù a v oblastech, které zpracovávají èichové podnìty (Gage, 2002; Hallbergson, Gnatenco, Peterson, 2003; The 2008 Progress Repport on Brain Research). Stabilita struktury a funkce nervového systému je dána rovnováhou rigidity a plasticity, které udržují kontinuitu vztahù mezi jednotlivými èástmi neuronálních okruhù a jejich systémy. Neuroplastické zmìny fungují na základì nìkolika mechanizmù, které pomáhají nahradit poškozenou funkci èi zlepšit èinnost mozku v pøirozené interakci s prostøedím. Jedná se o omezení bìžných inhibièních mechanizmù v centrálních èástech mozku, rùst a prodlužování axonù, rùst dendritù a zvìtšování dendritické plochy, zesílení synaptických spojù, tvorbu nových synapsí a koneènì neurogenezi – zásadní objev posledních let (Yamashita et al., 2006). V souèasné dobì máme dùkazy, že neuroplastická schopnost mozku uskuteèòovat strukturální zmìny je nejvyšší v raném dìtství, kdy se mùže korové uspoøádání snáze pøizpùsobit. Schopnost mozku formovat svou tkáò v odpovìdi

121


PSYC HIATR IE

na zmìnìné podmínky prostøedí má i mozek dospìlý, který rovnìž prochází dùležitými zmìnami ve své organizaci, uèí se a uchovává si znaènou tvárnost reflektující pøicházející podnìty. Dokonce i ve stáøí si zachovává možnost adaptaèních zmìn a pøípadné reakce a nápravy pøi poškození. Její míra však souvisí s mírou využívání mozku a podnìtností prostøedí, ve kterém èlovìk žije (Huttenlocher, 2002). Dokazují to analýzy mozkù osob, které dosáhly vysokého vìku bez vìtších zmìn kognitivních a motorických funkcí (Hoff, 1997). Novìjší informace pøináší studie Beykeové et al. (2008), která i u starších osob prokázala potenciál doèasnì zvýšit úroveò šedé hmoty v kortikální oblasti související s trénovanou dovedností. May et al. (2007) zjistili, že znatelné strukturální neuroplastické zmìny u dospìlých jedincù jsou patrné již po jednom týdnu intenzivní stimulace mozku (v pøípadì jejich studie byla použita rTMS). Podobnì Driemeyer et al. (2008) pomocí MRI prokázali, že dynamické strukturální pøestavby v mozkové tkáni mohou nastat u dospìlých jedincù již po týdnu intenzivního tréninku nové dovednosti. V jejich výzkumu se jednalo o uèení se tøíkaskádovitému žonglování, které vedlo k morfologickým zmìnám šedé kùry mozkové v tìch oblastech, jež se pøi této èinnosti zapojují. Prostøedí, v nìmž se èlovìk pohybuje, a èinnost, kterou vykonává, má na CNS a její funkce zásadní vliv. Komplexní a podnìtné životní podmínky podporují pøežívání novì vytvoøených bunìk, usnadòují zotavování mozkové tkánì po poškození a pomáhají pøedcházet demencím. Studie lidských mozkù realizované post mortem prokázaly vliv komplexnì bohatého prostøedí jak na množství a velikost neuronù, axonù a dendritù, vyšší produkci nervových rùstových faktorù a kmenových bunìk, tak i na míru neurogeneze (Kolb, Gibb, 2007; Wieloch, Nikolich, 2006). Pro nastartování neuroplastických mechanizmù je však zapotøebí aktivní a vìdomé èinnosti. Pouhé vystavení podnìtùm bez procvièování jednotlivých kognitivních funkcí a samostatné aktivní èinnosti k žádoucím výsledkùm nevede. Cesta ke zvýšení trvalosti efektu kognitivních tréninkù je otevøená moderním projektùm remediace kognitivních funkcí reflektujících principy a prùbìh neuroplasticity, které mohou být novou šancí nejen pro celosvìtovì stárnoucí populaci, ale prokazují zatím slibné výsledky i u závažných duševních onemocnìní, jako je napøíklad schizofrenie (Fischer et al., 2009). Cílem této práce je porovnat trénink pamìti, tradièní souèásti mnoha tréninkù kognitivních funkcí, reprezentovanou zatím nejdùkladnìjší studií ACTIVE (Willis et al., 2006), s tréninkem plasticity novìjším pøístupem, pøedstavovaným zatím nejkvalitnìjší studií IMPACT (Smith et al., 2009). Oba typy tréninku, trénink pamìti a trénink plasticity, obsahují premisu Goldberga (2004) o nutnosti nových mentálních podnìtù jako prevenci nežádoucích dùsledkù stárnutí. Studie ACTIVE Jedna z prací o „tradièním“ trénování pamìti je bezesporu prùlomová. Sherry Willis et al. (2006) v èlánku Dlouhodobý vliv kognitivního tréninku na každodenní fungování starších osob (Long-Term Effects of Cognitive Training on Everyday Outcomes in Older Adults) popisují pìtileté sledování stovek osob z bìžné populace.

1


Svoji studii pojmenovali jako ACTIVE (The Advanced Cognitive Training for Independent and Vital Elderly). Jde o multicentrickou (provádìla se na více místech v USA), randomizovanou (pokusné osoby byly náhodnì pøiøazovány rùzným tréninkùm nebo do kontrolní skupiny) studii ke zkoumání dlouhodobého efektu kognitivních funkcí na každodenní fungování starších osob (celkem 2802 osob s prùmìrným vìkem 73 let, které žijí samostatnì). Výzkum probìhl v letech 1998–2004. Autoøi testovali hypotézy, že kognitivní trénink ovlivní trénované kognitivní schopnosti, které v èase pøetrvají, a že se efekt projeví v každodenním fungování ve 3 rùzných trénovaných skupinách (viz dále), protože všechny oblasti kognitivních funkcí jsou spojené s aktivitami bìžného života. Pokusné osoby byly získány ke spolupráci v domovech seniorù, komunitních centrech, nemocnicích a na klinikách. Vylouèeny byly osoby, které byly mladší než 65 let, které mìly výrazné problémy s každodenními aktivitami, mìly kognitivní deficity, referovaly o diagnóze Alzheimerovy choroby, byly ve špatném zdravotním stavu, mìly tìžké poruchy vidìní, slyšení nebo komunikaèních dovedností, absolvovaly v souèasnosti jiný kognitivní trénink nebo by byly bìhem studie nedosažitelné. Studie byla provedena na 4 skupinách osob – tøech experimentálních a jedné kontrolní (ta nebyla trénována). Mìøení byla provedena na poèátku studie – pøed tréninkem a po 1, 2, 3 a 5 letech. Examinátoøi nevìdìli, do jaké skupiny byly pokusné osoby zaøazeny. Tøi tréninky byly úzce zamìøeny na jednotlivé trénované oblasti s cílem specifického, nepøekrývajícího se zamìøení tréninku. Pamìśový trénink obsahoval uèení se pamìśovým strategiím (jako napø. organizace, vizualizace, asociace) pro zapamatování si podnìtového materiálu (seznamy slov, texty). Trénink usuzování obsahoval uèební strategie v nacházení urèitého vzorce v øetìzcích slov nebo písmen a identifikování následujícího prvku v øadì. Trénink rychlosti zpracování informací zahrnoval vizuální vyhledávání a rozdìlenou pozornost (napø. identifikace objektu na obrazovce poèítaèe pøi zkracování délky prezentace podnìtu a rozdìlení pozornosti na dvì úlohy). Všechny tøi tréninky byly pøipraveny pro 10 setkání po 60–75 minutách. 10 % tréninku bylo zamìøeno na využití nabytých strategií k øešení každodenních úkolù (napø. jak se nauèit nákupní seznam nebo jak porozumìt rozpisu odjezdù autobusù). Po 11–35 mìsících byl nabídnut upevòovací trénink (booster training), který obsahoval 4 setkání po 75 minutách. Efekt všech typù tréninku byl pøemìøován psychologickými metodami a byl sledován ve dvou kategoriích – kognitivní (neuropsychologickými testy) a funkèní (sebeposuzovací škálou1 a pozorováním chování). Obì kategorie zahrnovaly více metod, autoøi vytvoøili souhrnný skór pro obì kategorie. Jako ukonèený výcvik se považovala prezence na alespoò 9 z 10 setkání. Všechny tøi trénované skupiny mìly podobné znaky. Shodovaly se v tìchto bodech: 1. mìly stejnou intenzitu a trvání (10 sezení po 60–75 minutách), 2. úèastníci pracovali v malých skupinách s individuálními i skupinovými cvièeními, 3. zamìøení na strategie øešení problémù, zapamatování, rychlou reakci na informace, 4. sezení obsahovala ukázku strategie, nácvik modelového pøíkladu a zpìtnou vazbu k výkonu,

IADL (škála denních aktivit, tzv. IADL difficulty), šestibodová škála od hodnoty „nezávislý“ po „zcela závislý“ ve vykonávání urèité èinnosti na druhých osobách.

122




5. snaha o zvýšení sebejistoty pøi nacvièeném výkonu, 6. aplikace nauèených strategií do úkolù bìžného života, 7. sociální interakce s ostatními úèastníky ve skupinì. Pamìśový trénink se zamìøoval na verbální pamìś. Bìhem prvního sezení probìhla diskuze o tom, jak pamìś funguje a jak dosáhnout co nejvìtšího užitku z tréninku pamìti. Bìhem druhého sezení získali úèastníci návod na kategorizaèní pomùcky, kdy se uèili, jak si zapamatovat napø. seznam položek na nákup, jak položky shromažïovat do kategorií. Ve tøetím sezení se uèili vizualizaèní strategie, jak propojit vizuální asociaci s tím, co si chtìjí zapamatovat. Ve ètvrtém sezení se na pøíkladu lidského tìla nauèili metodu loci (místa) k zapamatování si více nesouvisejících položek. Pøi pátém setkání se uèili organizaèní strategie pro vybavení textu. Bìhem šestého až desátého sezení úèastníci procvièovali všechny techniky, které se nauèili bìhem prvních pìti sezení. Použité testy pro trénink pamìti ve studii ACTIVE Hopkins Verbal Learning Test (HVLT) – 12 slov z několika kategorií, po 4 slovech z každé kategorie. Účastníkům je třikrát postupně čten seznam slov, pak vybavují, co si zapamatovali. Poté následuje rekognice – seznam správných slov s vloženými nesprávnými slovy, kde je úkolem určit pouze správná slova. Rey Auditory Verbal Learning Test (Paměťový test učení) pracuje se seznamem 15 slov, která se účastníkovi čtou 5×. Pokaždé si má vybavit co nejvíce správně zapamatovaných slov. Po pátém pokusu je provedeno „rušení“ (interfence, jiný seznam 15 slov) a poté rozpoznání původních slov (opět správná i nesprávná slova). Rivermead Behavioral Memory Test – z tohoto testu byl použit odstavec textu k vybavení, který má účastník písemně reprodukovat.

Tabulka 1: Efekt tréninku v kognitivní oblasti mezi testy pøed tréninkem a 5. rokem po tréninku (velikost úèinku = effect size; kladné hodnoty znamenají zlepšení) Paměť

Usuzování

Rychlost zpracování informací

Paměť (N = 2790)

0,23

0,05

0,05

Usuzování (N = 2802)

-0,01

0,26

0,02

Rychlost zpracování informací (N = 2802)

-0,01

0,15

0,76

INTERVENCE

Tabulka 2: Efekt tréninku ve funkèní oblasti mezi testy pøed tréninkem a 5. rokem po tréninku (velikost úèinku = effect size; kladné hodnoty znamenají zlepšení) Paměť

Usuzování

Rychlost zpracování informací

IADL difficulty

0,20

0,29

0,26

Každodenní řešení problémů

-0,15

-0,08

-0,05

Každodenní rychlost zpracování informací

0,04

0,09

0,08

Wilson (2005; metaanalýza, objektivní testy)

Smith et al. (2009; objektivní testym RBANS)

Smith et al. (2009; subjektivní test)

0,3

0,23

0,33

Funkční oblasti/intervence

0,7 0,6

0,5 0,4

Všechny testy byly modifikovány pro skupinovou administraci, účastníci zaznamenávali odpovědi písemně, nikoliv ústně, jak je to běžné v individuálním vyšetření. Pro přešetření efektu tréninku paměti byl použit Everyday Problems Test (Willis a Marsiske, 1993) a Observed Tasks of Daily Living (Diehl et al., 1995).

0,3 0,2

0,1

Autoøi studie zjistili, že všechny tréninky mìly okamžitý efekt na kognitivní funkce. Prokázali také význam upevòovacího tréninku. I po pìti letech mìly všechny tøi typy tréninku vliv na specifické kognitivní funkce (pamìśový trénink na pamìś, trénink usuzování na usuzování, trénink zpracování informací na rychlost zpracování informací). V pøípadì tréninku pamìti lze øíci, že d = 0,23 odpovídá, pøevedeno na formát „pamìśového skóru“ (podobnì jako inteligenèního skóru), nárùstu o 3,5 bodu. Tento vliv lze oznaèit jako „mírný“ pro trénink pamìti a usuzování, pro rychlost zpracování informací jako „støední“. V pátém roce všechny tøi skupiny referovaly ménì obtíží v každodenních èinnostech než kontrolní skupina. Statisticky významné hladiny dosáhla však pouze zamìøená na trénink usuzování. Úpadek výsledkù tréninku byl patrný poprvé mezi 2.–3. rokem. Od tøetího do pátého roku byl pokles dramatický pro kontrolní skupinu a menší pro zbývající tøi skupiny. Pìtiletou studii dokonèilo 67 % souboru. Autoøi nijak nedokumentovali psychiatrické obtíže, registrovali ale napø. užívání návykových látek a screeningovou míru depresivity. Výsledky ACTIVE dokumentují tabulky 1–2 a graf 1. Langbaum (2007) dále analyzovala údaje z pamìśového tréninku skupiny ACTIVE. Zjišśovala, kdo ze skupiny tréninku

0

Cohenovo d

Floyd a Scogin (1997; Verghaeghen et al. metaanalýza; (1992; metaanalýza, subjektivní testy) objektivní testy) 0,19

0,66

Cohenovo d

Graf. 1: Srovnání výsledkù IMPACT (Smith et al., 2009) a pøedchozích metaanalýz z let 1997, 1992 a 2005.

pamìti se zlepšil2, a všímala si rozdílù mezi nimi. Pøi použití dvou obdobných testù verbální epizodické pamìti zjistila, že se asi 50 % úèastníkù zlepšilo jedním urèitým zpùsobem, zatímco asi 30 % jiným, i když by se dala najít øada dalších podskupin zpùsobù zlepšení. Celkem zjistila tøi typy zlepšení – 1. v pamìśovém testu s kategorizovaným podnìtovým materiálem (na zvíøata, drahokamy, stavby), 2. v pamìśovém testu založeném na nesouvisejícím podnìtovém materiálu a 3. mírné/støední zlepšení ve všech pamìśových testech. Zjistila také, že 9 % úèastníkù nedosáhlo zdokonalení vùbec. Dalším zjištìním bylo, že klasifikovat úèastníka jen jako úspìšného èi neúspìšného je málo. Objevila, že úèastníci mají tendenci zlepšovat svùj výkon specificky podle toho, k jaké z mnemotechnik více pøilnou. Langbaumová v pod-

Zlepšení definovala jako 1 standardní chybu mìøení (SEM) a úèastník byl hodnocen jako zlepšen, pokud výkon v urèitém testu byl vyšší než 1 SEM od prùmìrného výkonu kontrolní skupiny v daném testu, což podle autorky ukazuje na „opravdu lepšící se osoby“.

2

123


PSYC HIATR IE

statì vybízí ke zvýšení kvality tréninku zamìøením trenérù pamìti na to, aby co nejvíce úèastníkù tréninku zvládlo aplikované mnemotechniky co nejlépe. Autorka také zjistila, že takzvanì zlepšení mìli oproti nezlepšeným vyšší vzdìlání. Vzdìlání jako prediktor úspìchu v tréninku pamìti v jiných studiích nebyl zjištìn. Úèastníci studie ACTIVE ale dosáhli velmi rùznorodé míry vzdìlání, což mohl prezentovaný vliv vzdìlání umožnit. Vzdìlání je, podle autorky, hlavní prediktor plasticity a kognitivní rezervy. Jak plasticita, tak kognitivní rezerva hrají významnou roli v trénování pamìti. Doporuèení pro praxi podle Willis et al. (2006) a Langbaum (2007) Pro efektivní trénink paměti stojí za zmínku: – trénink paměti nemá (oproti tréninku usuzování) významný vliv na činnosti běžného života – trénink paměti i po 5 letech pozitivně ovlivňuje paměťový výkon, ne však výkon v jiných oblastech /usuzování, rychlost zpracování informací – nejvýraznější efekt tréninku je patrný během prvních tří let – trénink paměti má vliv (i když malý) na trénované paměťové funkce – u přibližně 1/10 účastníků se nedá očekávat zlepšení v žádném paměťovém testu – subjektivní význam trénování pro účastníky nebyl prokázán – vyšší vzdělání umožňuje vyšší efekt tréninku paměti – jednoduché dělení účastníků na zlepšené a nezlepšené je zjednodušující – výzkumníci jsou optimističtí, že studie, jako je ACTIVE, mohou zlepšit funkční schopnosti aktivity běžného života, což může mít pravděpodobně vliv na celkový zdravotní stav obyvatelstva

Studie Willis et al. (2006) pøedstavují zatím nejvýznamnìjší pokus o mìøení efektu trénování pamìti a poèet studií odvozených od designu programu ACTIVE narùstá. Trenéøi pamìti nyní mohou lépe odhadnout, jaký efekt mùže trénink pamìti mít v dlouhodobé perspektivì. Vìdí, že mohou slibovat malé pozitivní zmìny v trénovaných specifických schopnostech i po 5 letech, ale nemohou slibovat dlouhodobý vliv na každodenní øešení problémù èi rychlost zpracování informací. Nemohou rovnìž garantovat vliv na jiné než trénované kognitivní funkce a musí akceptovat asi 1/10 nezlepšených osob. Je možné poèítat s tím, že vyšší vzdìlání pozitivnì ovlivòuje výsledky tréninku. Studie IMPACT Vzhledem ke „skromným úspìchùm“ bìžné kognitivní rehabilitace je zapotøebí vyvinout trénink založený na principech plasticity mozku, od kterého se dá oèekávat vysoká efektivita (Kulišśák, 2006; Mahncke, Bronstone, Merzenich, 2006). Plasticita mozku je obecný princip s pozitivními dùsledky pro všechny formy vnímání a uèení. Funguje však i v negativním smìru, napø. starší lidé rozvíjejí stereotypní èinnosti a zjednodušují chování, které bylo pùvodnì propracované a komplexní. Mozek se tak pøizpùsobuje ménì komplexnímu chování a zjednodušuje také reprezentaci, která toto chování podporuje. Pøi stárnutí dochází k jakési zpìtné spirále, která obsahuje 4 základní faktory: Snížení plánù aktivit – snížení plánù a pøísunu aktivit zapojujících mozek a které vyžadují nepøetržité vylepšování existujících schopností a øízené uèení se novému (napø. výbìr jen tìch aktivit, ve kterých se exceluje). Procesy šumu – mozkové procesy, které produkují nepøesné, nespolehlivé a málo dùležité kortikální reprezentace sen-

124


zorických vstupù a aktivit. Objevují se, protože deteriorující mozek vytváøí špatnou kvalitu signálu a musí pøizpùsobit èasové a prostorové promìnné ke zpracování nekvalitní informace (napø. poruchami periferních orgánù, jako je ztráta bunìk v kochlei èi fotoreceptorù v retinì). Oslabená neuromodulaèní kontrola – snížená regulace metabolizmu a konektivita neuromodulaèních kontrolních systémù zpùsobená stárnutím a sníženým plánem aktivit (acetylcholin, dopamine, serotonin, noradrenalin). Negativní uèení – zmìny v chování, které akcelerují kognitivní úbytek – typicky volené proto, že pùvodní chování se ukázalo již jako pøíliš obtížné (napø. je obtížné zachytit rychlou komunikaci s dìtmi, proto ji radìji omezíme). Cílem zmínìného poèítaèového programu (Mahncke, Bronsone, Merzenich, 2007) je zvrátit klesající spirálu negativní plasticity zvýšením pomìru signálu vùèi šumu a zlepšením neuromodulaèních funkcí. Navržený program se zamìøuje prostøednictvím tréninku sluchu a øeèových schopností na posílení pamìśových a kognitivních procesù. Skládá se ze šesti vzájemnì propojených blokù, které jako celek rozšiøují akustickou organizaci øeèi: 1. „Vysoký nebo nízký zvuk“ – urèování poøadí v èase 2. „Øekni to po èástech“ – trénink diskriminace 3. „Porovnej to“ – porovnávání krátkých slov s odlišným koncem 4. „Opakování zvuku“ – trénink rozsahu slova 5. „Poslechni a udìlej to“ – trénink provádìní instrukcí 6. „Vypravìè“ – zapamatování povídky Program je založen na 4 následujících principech: 1. pravidelné denní uèení (tisíce pokusù), zaèíná se od nejjednodušších úloh s vysokou pravdìpodobností úspìšného zvládnutí a obtížnost se zvyšuje postupnì, úkoly se opakují a úspìšnost odmìòuje; 2. snižování pomìru signálu vùèi šumu tréninkem porozumìní sluchovým a øeèovým signálùm; 3. zvyšování funkce neuromodulace k regulaci pamìti a uèení opakováním nových podnìtù s odmìnou; 4. vyhýbání se negativním dùsledkùm uèení. První výsledky studovaného tréninku založeného na výše zmínìných principech plasticity zamìøeného na posilování sluchové percepce, pamìti a kognice u bìžné stárnoucí populace jsou slibné. Nejen, že poukazují na dobrou aplikovatelnost tohoto pøístupu, ale také prokazují významná zlepšení v oblasti pamìti (Mahncke, Bronstone, Merzenich, 2007). Po dvou letech od zveøejnìní této práce byla publikována velká randomizovaná dvojitì slepá výzkumná studie provádìná v nìkolika centrech, vycházející z pøedstavy, že na plasticitu zamìøený trénink mùže být nejlepší cestou k posílení a zlepšení centrálního senzorického systému. Studie se oznaèuje jako Improvement in Memory with Plasticity-based Adaptive Cognitive Training (IMPACT). Smith et al. (2009) v ní srovnávají 2 typy tréninkù, do kterých byly pokusné osoby náhodnì pøiøazeny: 1. IMPACT (trénink plasticity), který je souèástí vzdìlávacího programu Brain Fitness (spoleènosti Posit Science). Cílem je pøedevším zlepšení sluchu. Obsahuje 6 poèítaèem administrovaných cvièení ke zlepšení rychlosti a pøesnosti zpracování sluchových informací. Obtížnost se postupnì zvyšuje. 2. Vzdìlávací program zamìøený na vzdìlávaní se v historii, umìní a literatuøe s doprovodnými kontrolními testy dosažených vìdomostí.




Oba programy mìly obdobný poèet tréninkových hodin (40 celkem po dobu 8 týdnù, 1 hodinu dennì, 5 hodin týdnì), pracovaly s audiovizuální stimulací za využití poèítaèù. Stejný byl také kontakt s výzkumníky. Na poèátku studie probìhlo náhodné pøiøazení úèastníkù do experimentální nebo kontrolní skupiny a instalace poèítaèù v domácnostech pokusných osob a zácvik do použití programù. Úèastníci a klinici, kteøí administrovali neuropsychologické testy, nevìdìli, zda byli zaøazeni do skupiny experimentální èi kontrolní. „Trenéøi“, kteøí na poèátku studie instalovali poèítaèe v domácnostech úèastníkù a byli s nimi v kontaktu bìhem studie, o statutu úèastníkù (experimentální èi kontrolní skupina) vìdìli. Poté probandi zkoušeli nainstalovaná cvièení ve svých domácnostech a byli 1× týdnì kontaktováni trenéry ke kontrole techniky a pøípadnému zachycení negativních událostí. Úèastníci nebyli motivováni finanènì, pouze mìli po dobu studie zapùjèené poèítaèe. Studie se zúèastnilo 245 osob v tréninku plasticity a 245 osob ve vzdìlávacím programu. Všichni byli ve vìku 65 èi vyšším, v MMSE dosahovali skóru 26 bodù a více. Úèastníci byli hodnoceni jako „bez klinicky závažného kognitivního oslabení“. Hlavním nástrojem testujícím efekt tréninku plasticity (primary outcome measure) byl vybrán RBANS (Repeatably Battery for the Assessment of Neuropsychological Status) a další neuropsychologické testy (RAVLT, RBMT, WMS-III, test na mìøení rychlosti pracovního tempa a sebeposuzovací škálu na mìøení kognice). Pøièemž baterie RBANS pøedstavuje spíše krátkou sestavu metod pokrývajících rùzné duševní funkce. Oba soubory byly vyrovnány v mnoha parametrech, jako je vzdìlání, vìk, etnická pøíslušnost, skór v MMSE, v testu premorbidního intelektu, geriatrické škále depresivity a úrovni senzorických funkcích (sluch, zrak). Dosažené výsledky jsou dle autorù pøekvapivì dobré. Z 10 neuropsychologických promìnných se v 8 ukázala klinicky významná zmìna ve prospìch tréninku plasticity oproti vzdìlávacímu programu. Autoøi argumentují, že vzdìlávací program pøedstavuje obdobu mentální stimulace, kterou vìtšinou poskytují zdravotniètí pracovníci. To, co je „nad“, pøedstavuje reálný, klinicky významný dopad tréninku plasticity. Autoøi navíc prokázali, že u znaèného procenta, 1/3–1/2 souboru došlo ke znatelné, klinicky významné pozitivní zmìnì (mìøené pøírùstkem alespoò 0,2 standardní odchylky). Nejvyšší pozitivní zmìny zaznamenala rychlost zpracování informací (d = 0,87), nejmenší narativní pamìś (d = 0,03 a d = 0,05). V neuropsychologické baterii RBANS, autory vybrané jako primární outcomové škále pro hodnocení výsledkù, se efekt projevil na d = 0,23. V grafu 1 porovnáváme výsledky Smith et al. (2009) s nìkolika dalšími studiemi – metaanalýzou Floyda a Scogina (1997), Verghaeghen et al. (1992) a Wilson (2005), které se zamìøovaly na efekt trénování pamìti pøed a po intervenenci v subjektivních metodách (Floyda a Scogina, 1997) a v objektivních testech, vìtšinou pamìśových (Verghaeghen et al., 1992; Wilson, 2005). Výsledky Smith et al. (2009) jsme rozdìlili na objektivní èást (opakovatelná neuropsychologická baterie; Repeatably Battery for the Assessment of Neuropsychological Status, RBANS) a subjektivní èást (Cognitive Self-Report Questionnaire). První tøi sloupeèky kvantifikují úèinnost tréninkù pamìti, druhé dva tréninku plasticity. Jak je z grafu 1 zøetelné, trénink plasticity má vyšší efektivitu než nejstarší metaanalýza tréninku pamìti (Floyd a Scogin, 1997). V objektivním neuropsychologickém testu (RBANS)

však vychází hùøe než výsledky pøedchozích metaanalýz (Verghaeghen et al., 1992; Wilson, 2005), v subjektivním testu lépe, než výsledky metaanalýzy z roku 1997 (Floyd a Scogin). Jak je z grafu zøetelné, trénink plasticity má vyšší efektivitu než nejstarší metaanalýza tréninku pamìti (Floyd a Scogin, 1997). V objektivním neuropsychologickém testu (RBANS) však vychází hùøe než výsledky pøedchozích metaanalýz (Verghaeghen et al., 1992; Wilson, 2005), v subjektivním testu lépe než výsledky metaanalýzy z roku 1997 (Floyd a Scogin). Kromì metaanalýzy Verghaeghen et al. (1992) dosahují ostatní mìøení efektivity bezprostøednì po intervenci nízké hladiny významnosti. Pokud klinicky významná pozitivní zmìna zaèíná u d = 0,2 (Smith et al., 2009; hodnota na svislé ose grafu 1), mùžeme si ji pøedstavit jako pøírùstek 3 bodù IQ, který by byl hranicí, kdy zmìnu pociśujeme. Graf 1 ukazuje 4 z 5 úèinkù tréninku jako klinicky významné. Závìry 1. Velké soubory, randomizace, zaslepené studie jsou u studie ACTIVE i IMPACT pøednostmi hodnými následování. 2. První výsledky tréninku plasticity nenaznaèují, že je efekt výraznìji vyšší než u tréninku pamìti. 3. Problém ale je, s èím se intervence srovnává – døívìjší metaanalýzy porovnávaly trénink s rùznorodými typy kontrol (placebo skupiny, skupiny zcela bez intervence, relaxaèní cvièení aj.), Smith et al. (2009) se skupinou, ve které probìhl masivní trénink v jiné oblasti (intenzivní vzdìlávací program), Willis et al. (2006) s kontrolami, které nebyly trénovány vùbec. Z tohoto pohledu jsou „kontroly“ Smith et al. (2009) vystaveny znaènému kognitivnímu tréninku. 4. Zdá se, že i bezprostøední efekt tréninku pamìti i plasticity lze vìtšinou oznaèit jako klinicky významný, i když psychometricky malý, a že rùzné cesty (trénink pamìśových strategií i trénink procesù spojených se sluchem) mohou vést k podobným výsledkùm. 5. Popsané studie prokazují efektivitu tréninku pamìti i plasticity, byś malou. Úkolem klinikù bude prokázat efektivitu na individuální úrovni. 6. Je zajímavé, jak témìø vùbec není dokumentováno úsilí trenérù, klinikù, jejich pedagogické schopnosti, snaha dosáhnout cíle atp. oproti technicky dokonalým popisùm souborù úèastníkù a metodiky. Pøíští studie by se mìly tìmto problémùm vìnovat, stejnì jako více sledovat a kontrolovat intervenující promìnné (nálada, motivace, postoje k intervenci a k trenérùm ad.). Tato studie byla podpoøena Národním programem výzkumu II: MŠMT 2D06013.

doc. PhDr. Marek Preiss, PhD. Psychiatrické centrum Praha Ústavní 91 181 03 Praha 8 E-mail: [email protected] Do redakce došlo: 23. 4. 2009 K publikaci pøijato: 30. 5. 2009

125


PSYC HIATR IE


LITERATURA Benešová M, Preiss M, Kulišśák P. Neuroplasticita lidského mozku a její význam pro psychologii. Èeskoslovenská psychologie 2009:53(1): 55-67.

Langbaum JBS. Understanding heterogenity in response to memory training in older adults: results from ACTIVE. John Hopkins University, Dissertation, 2007.

Boyke J, Driemeyer J, Gaser Ch, Büchel Ch, May A. Training-Induced Brain Structure Changes in Eldery. The Journal of Neuroscience, 2008;28:7031-7035.

Mahncke, H. W., Bronstone, A., Merzenich, M. M. Brain plasticity and functional losses in the aged:scientific bases for a novel interventon. Prog Brain Res. 2006;157:81-109.

Driemeyer J, Boyke J, Gaser Ch, Büchel Ch, May A. Changes in Gray Matter Induced by Learning – Revisted. PLoS ONE 2008;3: e2669.

May A, Hajak G, Gänßbauer S, Steffens T, Langguth B, Kleinjung T, Eichhammer P. Structural Brain Alterations following 5 days of intervention: Dynamic Aspects of Neuroplasticity. Cerebral Cortex 2007;17:205-210.

Fischer M, Holland Ch, Subramaniam K, Vinogradov S. Neuroplasticity-Based Cognitive Training in Schizophrenia: An Interim Reporst on the Effects 6 Months Later. Schizophrenia Bulletin 2009; March 5, sbn170v1-sbn170. Floyd M, Scogin F. Effects of memory training on the subjective memory functioning and mental health of older adults: a meta-analysis. Psychology and Aging 1997;12:150-161.

Smith GE, Housen PH,Yaffe K, Ruff R, Kennison RF, Mahncke HW, Zelinsky EM. A Cognitive training program based on principles of brain plasticity: results from the improvement in memory with plasticity-based adaptive cognitive training (IMPACT) study. JAGS 2009 The 2008 Progress Report on Brain Research. Dana Alliance for Brain Initiatives Publication, New York.

Gage F. Neurogenesis in the Adult Brain. Journal of Neuroscience 2002;22:612-613.

Trojan S, Pokorný J. Teoretický a klinický význam neuroplasticity. Bratislavské lékaøské listy 1997; 98:667-673.

Goldberg E. Jak nás mozek civilizuje. Universita Karlova v Praze, nakladatelství Karolinum, 2004.

Trojan S, Pokorný J. Theoretical aspects of neuroplasticity (Minireview). Physiological Research 1999;48:87-97.

Hallbergson A R, Gnatenco C, Peterson DA. Neurogenesis and brain injury: managing a renewable resource for repair. Journal of Clinical Investigation 2003;112:1128-1132.

Yamashita T, Ninomiya M, Hernandez Acosta P, Garcia-Verdugo JM, Sunabori, T, Sakaguchi M, Adachi K, Kojima T, Hirotam Y, Kawase T, Araki, N, Abe K, Okano H, Sawamoto K. Subventricular zone-derived neuroblasts migrate and differentiate into mature neurons in the poststroke adult striatum. Journal of Neuroscience 2006;26:6627–6636.

Hoff PR. Morphology and Neurochemical Characteristics of the Vulnerable Neurons in Brain Aging and Alzheimer’s Disease. European Neurology 1997;37:71-81. Huttenlocher PR. Neural Plasticity: The Effects of Environment on the Development of the Cerebral Cortex. Chicago, 2002, Harvard University Press. Johansson BB. Brain plasticity in health and disease : Review. The Keio Journal of Medicine, 2004;53:231-246. Kolb B, Gibb R. Brain Plasticity and Recovery from Early Cortical Injury. Wiley Periodicals 2007;49:107-118. Kulišśák P. Neuropsychologie. Praha, 2003, Portál. Kulišśák P. Kognitivní deficit u traumatického poškození mozku. In: Preiss M, Kuèerová H (Eds.). Neuropsychologie v neurologii. Praha, 2006, Grada.

126

Verghaeghen P, Marcoen A, Goossens L. et al. Improving memory performance in the aged through mnemonic training:a meta-analytic study. Psychology and Aging 1992;7:242-251. Wieloch T, Nikolich K. Mechanisms of neural plasticity following brain injury (Review). Current Opinion in Neurobiology 2006;16:258-264. Willis SL, Tennstedt SL, Marsiske M et al. Long- term effects of cognitive training on everyday functional outcomes in older adults. JAMA 2006;296:2805-2814. Wilson KY. The effectivenes of memory training programs in improving the subjective memory characteristics of healthy older adults with memory complaints. A doctoral research project. Marshall University, 2005. Theorie der Unbildung. Die Irrtümer der Wissensgesellschaft. 176 S. Zsolnay Verlag, Wien.

OD TRÉNINKU PAMÌTI K TRÉNINKU PLASTICITY

Recommend Documents