Εργαλεία, δείκτες και καινοτόμες προσεγγίσεις για τη διάγνωση της υποκειμενικής νοητικής δυσλειτουργίας σε ηλικιωμένους: προοπτική μελέτη ασθενών-μαρτύρων

Abstract

Background: Despite a proliferation of publications on various aspects of subjective cognitive decline (SCD), the critical issue of how to optimize classification, particularly in community‐based studies, has received almost no attention. However, assessment using EEG, exploration of patients’ requirements and investigation of multiple parameters is very crucial for SCD research. Methods: Initially we extensively investigated the literature for detecting the most suitable and valuable screening tools which are currently used globally, we searched also for the metrics that are being used and all the available in market sensors for remote monitoring. We conducted the first ever reported validation of two neuropsychometric tests (Memory Alternation Test - M@T and Subjective Cognitive Decline – Questionnaire - SCD-Q) in elderly-dwelling population with SCD and MCI. By taking into account the suggested by NHS and EU User-Centered Design of conducting a research, we developed two questionnaires for investigating patients’ requirements, preferences and needs of people with cognitive impairment with regards to technologies and wearable sensors. Moreover, we conducted a focus groups through a Patient and Public Involvement including patients with cognitive impairment in collaboration with Alzheimer Europe. After creating the platform for collecting and interpreting the data from wearable sensors, we deployed the FitBit charge 3 sensors in patients with SCD, MCI and HC for long-term use in order to record daily functionality such as sleep, heart rate and physical activity. Moreover, we investigated EEG recordings of high-density EEG during resting state and visual attention memory test for brain connectome analysis in parietal-occipital electrodes with EGI GES 300 with 256 channels.Results: The extensive literature search showed that brain connectome of SCD people presents similar changes and alterations with more advanced stages of AD continuum, while preserves in general global network properties, local connections seem to become apparent. However, no brain connectome study has ever applied EEG analysis in SCD to detect changes in brain connectome. Moreover, the exploration of users and patients’ requirements through the PPI studies we conducted improved the methodology as well as the quality of the study and the protocol. Additionally, the validation of the questionnaires showed that the total score of M@T was statistical significant different between healthy controls, SCD and MCI. Regarding the EEG analysis, SCD participants showed statistical significant difference of clustering coefficient and strength locally in parietal area during memory coding and memory retrieval of visual attention test. In particular, SCD participants demonstrated extensive interruptions in local network with intermediate values between HC and MCI. Finally, the present doctoral constitutes the first ever conducted research using wearable sensors to detect changes in SCD participants and showed very important findings with regards to changes in sleep parameters and sleep stages. Therefore, our results highlight that there is a strong connection between brain connectome interruptions and SCD. Conclusions: The present findings show an interrupted pattern of brain connectome, physiological problems and neuropsychological tests in people with AD that begins in people with subjective memory complaints. The results show that these complains are of outmost importance for AD progression and future studies should focus on that stage

Θέμα: Η υποκειμενική νοητική διαταραχή (ΥΝΔ) είναι μια άγνωστη κατάσταση που αποτελεί ένα προ-κλινικό στάδιο της νόσου του Alzheimer (ΝΑ) πριν από την ήπια νοητική διαταραχή (ΗΝΔ). Ωστόσο, η μελέτη αυτής με τη χρήση υψηλής ευκρίνειας ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (ΗΕΓ) και αισθητήρων κίνησης σε όλα τα προ-κλινικά στάδια έχει μελετηθεί ελάχιστα ενώ σημαντικό πρόβλημα αποτελεί η έλλειψη σταθμισμένων νευροψυχολογικών εργαλείων στη πρωτοβάθμια φροντίδα υγείας για τον έγκαιρο εντοπισμό της ΥΝΔ. Μέθοδος: Αρχικά διερευνήθηκε εκτενώς η βιβλιογραφία για εύρεση των κατάλληλων εργαλείων αυτό-αναφοράς που χρησιμοποιούνται σε Παγκόσμιο επίπεδο, των δεικτών που θα αξιολογηθούν από το ΗΕΓ και των διαθέσιμων αισθητήρων στην αγορά για την εξ’ αποστάσεως παρακολούθηση των ασθενών. Πραγματοποιήσαμε την πρώτη στάθμιση σε Ελληνικό πληθυσμό με ΥΝΔ και ΗΝΔ δύο ευρέως χρησιμοποιούμενων ερωτηματολογίων αυτό-αναφοράς (Memory Alternation Test - M@T και Subjective Cognitive Decline – Questionnaire - SCD-Q). Ενώ ακολουθώντας το προτεινόμενο από την Ευρωπαϊκή Ένωση και το NHS User-Centered Design κατασκευάσαμε δυο ερωτηματολόγια για να καταγράψουμε τις τεχνολογικές απαιτήσεις για τη χρήση αισθητήρων κίνησης και εφαρμογών παράλληλα υλοποιήσαμε ένα focus group σε συνεργασία με την Alzheimer Europe για να συλλέξουμε τις προτιμήσεις και τις επιθυμίες ατόμων με νοητική διαταραχή μέσω Patient and Public Involvement μελέτης. Στη συνέχεια αφού δημιουργήσαμε τη πλατφόρμα και το σύστημα συλλογής και αναπαράστασης δεδομένων από τους αισθητήρες, εγκαταστήσαμε τους αισθητήρες fitbit charge 3 σε ασθενείς με ΥΝΔ, ΗΝΔ και υγιείς για μεγάλο χρονικό διάστημα με στόχο την καθημερινή καταγραφή φυσιολογικών δραστηριοτήτων (ύπνος, καρδιακοί παλμοί, φυσική δραστηριότητα κτλ). Επιπροσθέτως μελετήθηκαν εκτενώς καταγραφές με ΗΕΓ υψηλής ευκρίνειας HD-EEG (EGI GES 300) σε κατάσταση ηρεμίας και κατόπιν χρήσης οπτικού ερεθίσματος με σκοπό την αξιολόγηση της οπτικής προσοχής και κωδικοποίησης και άμεσης ανάκλησης πληροφορίας σχετιζόμενης με το ερέθισμα με στόχο τον υπολογισμό μετρικών δικτύου του εγκεφάλου σε συγκεκριμένες περιοχές βρεγματο-ινιακά. Αποτελέσματα: Η εκτενής βιβλιογραφική ανασκόπηση που διενεργήθηκε έδειξε ότι το δίκτυο εγκεφάλου ατόμων με ΥΝΔ παρουσιάζει διαταραχές συγκριτικά με αυτό της ΗΝΔ ωστόσο σε μικρότερο βαθμό διατηρώντας τις σφαιρικές ιδιότητες δικτύου ενώ σε τοπικό επίπεδο εντοπίζονται αλλοιώσεις. Η συλλογή απαιτήσεων και οι PPI μελέτες που πραγματοποιήθηκαν διασφάλισαν την ποιότητα της μεθοδολογίας της μελέτης μας προσφέροντας με αυτό τον τρόπο ενίσχυση της συμμετοχής των ιδίων των ασθενών στη διαμόρφωση του πρωτοκόλλου. Επίσης, η στάθμιση των δύο ερωτηματολογίων έδειξε ότι η συνολική βαθμολογία M@T ήταν στατιστικά σημαντικά διαφορετική μεταξύ υγιών και ΥΝΔ και μεταξύ υγιών και ΗΝΔ και μεταξύ ΥΝΔ και ΗΝΔ. Παράλληλα, τα δεδομένα του ΗΕΓ απέδειξαν ότι οι ασθενείς με ΥΝΔ παρουσίασαν στατιστικά σημαντικά μειωμένο συντελεστή συσταδιοποίησης και ισχύος τοπικά στη περιοχή του βρεγματικού λοβού κατά τη διάρκεια κωδικοποίησης και ανάκλησης της πληροφορίας. Πιο συγκεκριμένα, οι ασθενείς με ΥΝΔ παρουσιάζουν σημαντική διαταραχή των δικτύων του εγκεφάλου σε τοπικό επίπεδο, παρουσιάζοντας ενδιάμεσες τιμές μεταξύ της ομάδας των υγιών και των ασθενών με ΗΝΔ. Τέλος, η παρούσα εργασία αποτέλεσε την πρώτη μελέτη με αισθητήρες και ΥΝΔ που διενεργήθηκε και μας έδειξε πολύ σημαντικές παρατηρήσεις όπως ότι ο ύπνος και τα στάδια αυτού επηρεάζονται σημαντικά στην ΥΝΔ και μπορεί να προσφέρει πολύ σημαντικές κλινικές πληροφορίες. Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματα αυτά αποδεικνύουν ότι οι υποκειμενικές ανησυχίες αποτελούν βασικό παράγοντα στην πρόοδο της ΝΑ που μπορεί να αντικατοπτρίζει δυναμικά την εξέλιξη της ΝΑ και έτσι να αντιπροσωπεύει έναν πιθανό δείκτη για την έγκαιρη διάγνωση της ΝΑ με στόχο την πρόληψη, πρόγνωση και εφαρμογή εξατομικευμένων παρεμβάσεων.