Modelos de Inteligência Artificial para melhorar a intervenção cognitiva em idosos com Declínio Cognitivo Subjetivo: estudo piloto

A modelagem de IA de linhas de base e dados demográficos NeuroTracker prevê efetivamente os resultados da taxa de aprendizado e da intervenção de treinamento.

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Envelhecimento
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Março de 2023

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ResearchGate

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Investigar se uma intervenção NeuroTracker poderia melhorar as habilidades cognitivas em adultos mais velhos com declínio cognitivo subjetivo e determinar se os modelos de IA podem ser usados ​​para aumentar a eficácia do treinamento.

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Método

48 participantes entre 60 e 90 anos de idade com queixas cognitivas subjetivas, mas saudáveis, foram designadas para o grupo de treinamento NeuroTracker (26) ou um grupo controle (22). Todos os participantes forneceram informações sociodemográficas detalhadas por meio de questionários e avaliações neuropsicológicas da linha de base (teste de aprendizado verbal da Califórnia, intervalo de dígitos, teste de trilhas D-KEFS, teste de fluência verbal D-KEFS e teste de Stroop). O grupo NeuroTracker realizou 7 semanas de treinamento, o grupo controle apenas realizou avaliações de linha de base NeuroTracker . Ambos os grupos realizaram avaliações neuropsicológicas de acompanhamento em 8 semanas e 11 semanas. Os modelos de aprendizado de máquina foram usados ​​para analisar dados demográficos e de avaliação para testar se o desempenho cognitivo e a capacidade de resposta ao treinamento poderiam ser previstos.

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Resultado

O grupo de NeuroTracker experimenta uma grande melhoria em dezenas de cerca de 70%, juntamente com uma transferência de desempenho ampla e robusta nas avaliações neuropsicológicas na semana 8, com novos ganhos (sem treinamento) na semana 11. Os modelos de IA produziram previsões altamente precisas de capacidade de resposta ao intervenção de treinamento. Os pesquisadores propõem que esses modelos possam ser usados ​​para adaptar efetivamente os programas NeuroTracker às necessidades dos indivíduos.

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Examinar a eficácia prática das intervenções de aprimoramento cognitivo através de um modelo padrão de ouro para avaliar o uso de tais ferramentas e avaliar as evidências NeuroTracker em relação ao modelo para aumentar a atenção, a memória de trabalho e a velocidade de processamento de informações visuais.

Para avaliar as ferramentas cognitivas e NeuroTracker especificamente os seguintes critérios padrão-ouro e com os achados do QEEG sobre mudanças na atividade do cérebro neuroelétrico: 1. Efeitos robustos de transferência, 2. Sem efeitos colaterais ou risco de toxicidade, 3. Tempo mínimo e investimento monetário, 4 ) Efeitos duradouros, 5) sem problemas éticos, 6) podem ser usados ​​em combinação com outras intervenções, 7) podem ser aplicados a qualquer população.

3 horas de treinamento em 5 semanas com NeuroTracker demonstraram efeitos robustos na atenção, memória de trabalho e velocidade de processamento de informações visuais, conforme medido por testes neuropsicológicos. As alterações correspondentes medidas pelo QEEG também foram corroboradas esses efeitos de intervenção. NeuroTracker foi concluído para atender aos critérios padrão -ouro nos pontos 1, 2, 3 e 5, com algumas evidências para apoiar os outros pontos, mas mais pesquisas necessárias.

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99 homens e mulheres saudáveis ​​de 50 a 75 anos foram aleatoriamente designados para um dos cinco grupos com diferentes consumo diário de ovos, juntamente com um registro de sua ingestão alimentar usual. Os participantes de um período de 1 mês consumiram quatro claras de ovos, dois ovos comuns inteiros, dois ovos ômega-3-fortificados inteiros, quatro gemas de ovos ou nenhum ovo (controle). Durante as duas semanas finais do estudo, todos os participantes completaram 15 NeuroTracker.

Em média, os participantes do sexo masculino tiveram um desempenho significativamente melhor no NeuroTracker do que as fêmeas. Todos os participantes em dietas à base de ovos tiveram um desempenho significativamente melhor nas duas semanas de treinamento NeuroTracker do que os controles sem ovo. Os resultados sugerem que ovos inteiros, claras e gemas de ovos são benéficas para o desempenho cognitivo visual em adultos mais velhos saudáveis.

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Verificou -se que NeuroTracker possui um amplo científico relevante para melhorar vários domínios cognitivos, incluindo processamento de informações, atenção, memória de trabalho, inibição e funções executivas. Os efeitos de transferência distantes foram encontrados nos seguintes domínios de desempenho humano: processamento de informações visuais em adultos saudáveis, processamento de movimento biológico em disciplinas de envelhecimento saudável, desempenho no campo em jogadores de futebol e atenção para populações com déficits de desenvolvimento neurológico. O autor concluiu que, embora existam pesquisas promissoras revisadas por pares, são necessárias mais investigações para estabelecer robustamente os efeitos benéficos desse método no contexto do aprimoramento cognitivo.

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13 participantes completaram 3 horas de treinamento NeuroTracker durante 5 semanas e 28 participantes de controle fizeram treinamento experimental ou nenhum treinamento (idade média geral de 67 anos). As avaliações pré-pós da percepção do movimento biológico foram avaliadas com um caminhante de VR (ponto como exibição) a 4m e 16m.

Os participantes do treinamento pré-NeuroTracker apresentaram desempenho significativamente menor para interpretar o movimento humano em 4m, em comparação com 16m. Os controles não mostraram alterações após o treinamento, enquanto o desempenho do NeuroTracker treinou o desempenho do grupo a 4m subiu ao nível de seu desempenho a 16m. Como as habilidades de percepção do movimento biológico são consideradas importantes para as habilidades sociais, bem como críticas para a prevenção de colisões em 4m, os pesquisadores concluíram que os resultados demonstram NeuroTracker como uma forma útil de treinamento genérico para ajudar as pessoas mais velhas a lidar com cenas dinâmicas socialmente relevantes .

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Embora os idosos tivessem escores significativamente mais baixos NeuroTracker do que os idosos, eles demonstraram uma forte resposta de aprendizado ao treinamento, equivalente a seus colegas mais jovens. No final do programa de treinamento, os idosos correspondiam de perto ao desempenho inicial da linha de base dos adultos mais jovens. Embora os resultados demonstrem um declínio nas funções perceptivas-cognitivas do envelhecimento saudável, os resultados sugerem que esse declínio pode ser rapidamente revertido com uma curta intervenção de treinamento.

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25 idosos com idade média de 70 anos foram divididos em um grupo treinado (6 semanas de exercícios de resistência) e um grupo não treinado. A capacidade perceptiva-cognitiva foi medida pré e pós-treinamento usando linhas de base NeuroTracker .

Os idosos que realizaram seis semanas de treinamento de resistência experimentaram melhorias significativas na função perceptiva-cognitiva, medida pelo NeuroTracker. O treinamento de resistência pode, portanto, ser um meio eficaz para diminuir o declínio cognitivo relacionado à idade.

Alterações individuais e de grupo no desempenho NeuroTracker de 6 semanas de exercício de resistência