There's a Type of Brain Exercise That Could Reduce Dementia Risk by Nearly 30%

Abstract

Researchers say they have the first scientific evidence that brain training can help ward off dementia, after a 10-year study showed a particular type of cognitive exercise was associated with significantly reduced risk of developing the condition. Scientists claim a short course of 'speed of processing' training – designed to boost how quickly participants recognise objects – could produce cognitive benefits in older people even 10 years later. If so, it's the first intervention identified to lower dementia risk - but the research has some limitations.

"Speed of processing training resulted in decreased risk of dementia across the 10-year period of, on average, 29 percent as compared to the control," says psychiatrist Jerri Edwards from the University of South Florida.

"When we examined the dose-response, we found that those who trained more received more protective benefit."

Edwards' team analysed data from the ACTIVE (Advanced Cognitive Training in Vital Elderly) study, which monitored 2,802 healthy older adults for a period of 10 years, as they aged from 74 to 84 on average.

As part of the study, participants were randomly assigned to groups performing one of three different kinds of cognitive training, focussing on either memory training, reasoning training, or speed of processing training.

A fourth group acted as controls and didn't engage in any brain training exercises.

Participants received 10 1-hour sessions of training over a period of weeks, with a smaller group receiving a limited amount of follow-up sessions about a year after (and three years after) the initial training.

Due to death and other factors, only 1,220 of the original 2,802 were able to complete the whole 10-year study, which assessed the participants' cognitive and functional ability after the first six weeks, and at 1, 2, 3, 5 and 10 years.

Of these 1,220 participants, 260 had developed dementia by the conclusion of the study – but the researchers say the risk of developing the condition was 29 percent lower for those who had done speed of processing training, when compared against the control group.

It's the first time a cognitive training exercise has been demonstrated to have this kind of association, the researchers say, noting that the memory and reasoning exercises failed to produce any comparable significant lowering of risk.

"We need to further delineate what makes some computerised cognitive training effective, while other types are not," says Edwards.

"We also need to investigate what is the appropriate amount of training to get the best results. The timing of intervention is also important."

But as promising as the results seem, other scientists are urging considerable caution in how we interpret the team's findings.

First off, the finding that speed of processing training reduced dementia risk only just scrapes by in terms of statistical standards. Scientific convention holds that a p-value of 0.05 is the threshold for statistical relevance – any higher and it's possible the same result could occur by chance.

Here, the reduced risk p-value was 0.049, meaning the result would almost be considered statistically irrelevant – something that weakens the strength of the findings, some say.

Second, participants in the study self-reported their dementia, meaning they weren't clinically diagnosed as having the condition – a significant limitation in a study that's claiming to lower risk of developing the disease.

"It's positive that this study compared several types of brain training and was both long term and large scale in nature," says the director of research at the Alzheimer's Society in the UK, Doug Brown, who wasn't involved in the research.

"However, as it relied on self-reporting of dementia in many cases rather than a robust clinical diagnosis, the results should be interpreted with caution."

Concerns are also being raised about how such a small amount of cognitive training could produce lasting effects even a decade later.

"The results reported here, of apparent reduction in risk of dementia after 10 years following only a few hours of cognitive training, are therefore rather surprising and should be treated with caution," says old age psychiatrist Rob Howard from University College London.

"I find it implausible that such a brief intervention could have this effect and it is worth bearing in mind that the results could have occurred by chance or as a consequence of uncontrolled confounding factors.

It's not the first time we've seen the promises of brain training apps criticised, but while there are definitely limitations with the study we need to be aware of, it's also important that other researchers continue to examine this area.

Because if these results can be replicated in a separate study without the same caveats described here – that is, providing stronger statistical results in research grounded in clinical diagnoses of dementia – we could really be onto something amazing here.

For their part, the researchers are convinced their speed training hypothesis correlates with the broader conversation about how mental activity is good for your brain as you get older.

"It's completely consistent with a large literature that talks about the beneficial effects of [mental] engagement," says one of the team, psychiatrist Frederick W. Unverzagt from Indiana University.

"All of that epidemiological research has found support for the idea that those things are helpful to brain health, and in terms of risk for later development of dementia, Alzheimer's disease, engagement with those things is associated with a lower risk. It's quite consistent with that literature."

"The findings are reported in Alzheimer's & Dementia: Translational Research & Clinical Interventions."

Speed of processing training results in lower risk of dementia

Introduction

Cognitive training improves cognitive performance and delays functional impairment, but its effects on dementia are not known. We examined whether three different types of cognitive training lowered the risk of dementia across 10 years of follow-up relative to control and if greater number of training sessions attended was associated with lower dementia risk.

Improving fluid intelligence with training on working memory: a meta-analysis

Abstract

Working memory (WM), the ability to store and manipulate information for short periods of time, is an important predictor of scholastic aptitude and a critical bottleneck underlying higher-order cognitive processes, including controlled attention and reasoning. Recent interventions targeting WM have suggested plasticity of the WM system by demonstrating improvements in both trained and untrained WM tasks. However, evidence on transfer of improved WM into more general cognitive domains such as fluid intelligence (Gf) has been more equivocal. Therefore, we conducted a meta-analysis focusing on one specific training program, n-back. We searched PubMed and Google Scholar for all n-back training studies with Gf outcome measures, a control group, and healthy participants between 18 and 50 years of age. In total, we included 20 studies in our analyses that met our criteria and found a small but significant positive effect of n-back training on improving Gf. Several factors that moderate this transfer are identified and discussed. We conclude that short-term cognitive training on the order of weeks can result in beneficial effects in important cognitive functions as measured by laboratory tests.

Computerised Cognitive Training for Older Persons With Mild Cognitive Impairment: A Pilot Study Using a Randomised Controlled Trial Design

Abstract

The results of a pilot randomised controlled trial of computerised cognitive training in older adults with mild cognitive impairment (MCI) are reported. Participants (N = 25) were randomised into either the treatment or waitlist training groups. Sixteen participants completed the 30-session computerised cognitive training program using exercises that target a range of cognitive functions including attention, processing speed, visual memory and executive functions. It was hypothesised that participants would improve with practice on the trained tasks, that the benefits of training would generalise to nontrained neuropsychological measures, and that training would result in improved perceptions of memory and memory functioning when compared with waitlist controls. Results indicated that participants were able to improve their performance across a range of tasks with training. There was some evidence of generalisation of training to a measure of visual sustained attention. There were no significant effects of training on self-reported everyday memory functioning or mood. The results are discussed along with suggestions for future research.

Changes in frontal-parietal activation and math skills performance following adaptive number sense training: Preliminary results from a pilot study

Abstract

Number sense is believed to be critical for math development. It is putatively an implicitly learned skill and may therefore have limitations in terms of being explicitly trained, particularly in individuals with altered neurodevelopment. A case series study was conducted using an adaptive, computerized program that focused on number sense and general problem solving skills was designed to investigate training effects on performance as well as brain function in a group of children with Turner syndrome who are at risk for math difficulties and altered development of math-related brain networks. Standardized measurements of math and math-related cognitive skills as well as functional magnetic resonance imaging (fMRI) were used to assess behavioral and neurobiologic outcomes following training. Participants demonstrated significantly increased basic math skills, including number sense, and calculation as well as processing speed, cognitive flexibility and visual-spatial processing skills. With the exception of calculation, increased scores also were clinically significant (i.e. recovered) based on reliable change analysis. Participants additionally demonstrated significantly increased bilateral parietal lobe activation and decreased frontal-striatal and mesial temporal activation following the training program. These findings show proof of concept for an accessible training approach that may be potentially associated with improved number sense, math and related skills, as well as functional changes in math-related neural systems, even among individuals at risk for altered brain development.

Does working memory training lead to generalized improvements in children with low working memory? A randomized controlled trial

Abstract

Children with low working memory typically make poor educational progress, and it has been speculated that difficulties in meeting the heavy working memory demands of the classroom may be a contributory factor. Intensive working memory training has been shown to boost performance on untrained memory tasks in a variety of populations. This first randomized controlled trial with low working memory children investigated whether the benefits of training extend beyond standard working memory tasks to other more complex activities typical of the classroom in which working memory plays a role, as well as to other cognitive skills and developing academic abilities. Children aged 7–9 years received either adaptive working memory training, non‐adaptive working memory training with low memory loads, or no training. Adaptive training was associated with selective improvements in multiple untrained tests of working memory, with no evidence of changes in classroom analogues of activities that tax working memory, or any other cognitive assessments. Gains in verbal working memory were sustained one year after training. Thus the benefits of working memory training delivered in this way may not extend beyond structured working memory tasks.

Plasticity of Attentional Functions in Older Adults after Non-Action Video Game Training: A Randomized Controlled Trial

Abstract

A major goal of recent research in aging has been to examine cognitive plasticity in older adults and its capacity to counteract cognitive decline. The aim of the present study was to investigate whether older adults could benefit from brain training with video games in a cross-modal oddball task designed to assess distraction and alertness. Twenty-seven healthy older adults participated in the study (15 in the experimental group, 12 in the control group. The experimental group received 20 1-hr video game training sessions using a commercially available brain-training package (Lumosity) involving problem solving, mental calculation, working memory and attention tasks. The control group did not practice this package and, instead, attended meetings with the other members of the study several times along the course of the study. Both groups were evaluated before and after the intervention using a cross-modal oddball task measuring alertness and distraction. The results showed a significant reduction of distraction and an increase of alertness in the experimental group and no variation in the control group. These results suggest neurocognitive plasticity in the old human brain as training enhanced cognitive performance on attentional functions.

Благополучие – это навык, который можно тренировать

Аннотация:

Всемирно известный нейроучёный Ричард Дэвидсон хочет, чтобы вы знали три вещи: 1. Вы можете тренировать свой мозг так, чтобы он менялся. 2. Эти изменения можно измерить. 3. Новые способы мышления могут изменить ваш мозг к лучшему. Еще совсем недавно это звучало, как научная фантастика. Сегодня самый цитируемый в мире исследователь практики внимательности и его коллеги считают это чем-то само собой разумеющимся и продолжают свои передовые эксперименты в Висконсинском университете в Мэдисон.

Ваш мозг отличается от всех остальных органов вашего тела тем, что он рассчитан на постоянные изменения. “Мозг не является чем-то статичным. Он он все время меняется”, — говорит Ричард Дэвидсон, профессор психологии и психиатрии в Висконсинском университете в Мэдисоне. “Неважно, что мы делаем — учимся игре в теннис или играем в Words with friends на наших телефонах — мы изменяем свой мозг, — рассказывает он с энтузиазмом. — Мозг — это не автомобиль, который выходит с конвейера и остаётся неизменным (кроме тех случаев, когда он разбит). Мозг продолжает меняться на протяжении всей нашей жизни”. И Дэвидсон считает, что это очень хорошие новости. Исследование Дэвидсона показывает, что если мы всего лишь 30 минут в день учим свой мозг делать что-то по-другому, это приносит реальный результат — и эти изменения можно не только увидеть на сканах мозга, но и измерить. Этими исследованиями занимаются 60-65 ученых, доктора медицинских наук, научные сотрудники и студенты магистратуры в “Центре исследования здоровых умов” (Сenter for Investigating Healthy Minds, далее — Центр) в Вайсманском центре при Висконсинском университете в Мэдисоне, который Дэвидсон основал в 2008 году и стал его директором. “Мы можем сознательно задавать то направление, в котором будут происходить пластические изменения нашего мозга, — говорит Дэвидсон, сидя в своем залитом февральским солнцем кабинете в Мэдисон”. “Например, когда мы фокусируемся на благих, здоровых мыслях и соответствующим образом формируем свои намерения, мы потенциально можем влиять на пластичность нашего мозга и эффективно изменять его таким образом, что это приводит к реальным улучшениям в нашей жизни. А из этого неизбежно следует, что такие качества, как душевность и благополучие, нужно признать навыками, которые можно развивать”.

Сейчас это общепризнанный факт: мозг — это орган, который меняется в ответ на опыт и, что особенно важно для наших исследований, — в ответ на тренировку». Текущие исследования Центра Игры для тренировки мозга Елена Пащенко (Elena Patshenko) Елена Пащенко получила должность в Висконсинском университете в Мэдисоне после работы в университете Женевы в Швейцарии.  Сейчас она принимает участие в исследовании, которое финансирует благотворительный Фонд Билла и Мелинды Гейтс.

В рамках исследования были разработаны две видеоигры для подростков 11-12 лет, и сейчас эти игры тестируются детьми. Одна из игр предназначена для развития внимательного осознавания, в особенности — телесной осознанности. Другая, Crystals of Kaydor (“Кристаллы Кайдора”), способствует развитию эмпатии, доброты и просоциального поведения (то есть поступков на благо других людей). “Мы делали сканы мозга детей до и после игры, — рассказывает Дэвидсон. — Мы также предлагаем им множество различных поведенческих тестов и используем другие методики. И мы будем наблюдать за ними ещё какое-то время”. Ричард Дэвидсон с уверенностью может сказать только одно: полтора часа, проведенные за этой игрой, действительно могут способствовать структурным изменениям мозга. И эти изменения можно измерить. По словам Дэвидсона, этот проект предназначен для “ответа на вопрос, сможем ли мы использовать видеоигры в качестве новых инструментов тренировки ума. И могут ли такие игры оказывать более благотворные результаты, чем Grand Theft Auto или обычные видеоигры”. “В настоящее время уже нет сомнений, что жестокие видеоигры имеют негативные эмоциональные последствия, — говорит Дэвидсон. — Поэтому мы стремимся убедить все заинтересованные стороны — и родителей, и детей, и гейм-дизайнеров и всю игровую индустрию — в том, что на самом деле можно создавать интересные и завораживающие игры, в которые дети захотят играть, но которые при этом будут развивать доброту и здоровые качества ума”.

Образование и развитие Практика внимательности для учеников средней школы и учителей В этом пилотном исследовании опытный инструктор из “Центра исследования здоровых умов” проводил курс практики внимательности для преподавателей и учеников одного из школьных округов в Мэдисоне (Madison Metropolitan School District). Сам курс длился 10 недель и состоял из 10 часов обучения.

Учеников из четырех классов разделили на активную и контрольную группы. Активная группа прошла учебный курс практики внимательности, подходящий участникам по возрасту. Программа включала в себя такие ключевые элементы, как наблюдение за дыханием и телесными ощущениями и развитие осознания своих чувств и мыслей.

По словам участников активной группы, они стали лучше контролировать свои поступки и отвечать за них, сделали меньше ошибок и более эффективно выполнили задание, используя свою кратковременную память. Кроме того, преподаватели заметили, что после курса эти ученики стали намного лучше регулировать свои эмоции.

Нейроакустическая стимуляция по методу IN Time

Аннотация

Это прорывной неврологический метод в терапии, суть которого заключается в гармонизации работы головного мозга. Его разработала и опробировала команда экспертов Advanced Brain Technologies (США) под руководством Алекса Домана. Тестирование программы In Time продолжалось в школах и клиниках США в течение пяти лет и завершилось только в начале 2014 года.

Данная методика предполагает взаимодействие с ритмичной музыкой, что в свою очередь стимулирует развитие чувства ритма, внимания, стрессоустойчивость, способность организовывать свои мысли и движения во времени. Данная стимуляция улучшает качество функционирования головного мозга и качество его связей с телом.

Программа Play Attention для развития активного внимания (слухового и зрительного)

Аннотация

Play Attention – это программа коррекции и усиления внимания, использующая последние разработки биологической обратной связи. Технология БОС позволяет управлять компьютером при помощи активного внимания.

Программа разработана Петром Фреером для NASA и успешно используется в течение 25 лет. С помощью этой методики астронавты готовятся к работе в различных условиях. Play Attention одна из самых популярных образовательных, познавательных и поведеческих программ. После нескольких лет разработок, исследований и улучшений, Play Attention была введена в систему государственных школ на всей территории США.

Play Attention помогает приобрести навыки, необходимые для успешного обучения и развития, и показан детям и взрослым с проблемами, связанными с нарушением и снижением функции внимания. Частом перескакивании с одного дела на другое, невозможности сосредоточиться, быстром утомлении. Помимо этого проблемы общего и речевого развития, которые могут быть связаны с нарушенной функцией внимания.

Интерфейсная единица (BodyWave повязка) располагается на руке. Датчики, связываются с кожей и передают по беспроводной сети непрерывную обратную связь к компьютеру и позволяют пользователю «мысленно» управлять действиями на экране. Когда пользователь сосредотачивается, на экране происходит действие, но если теряет концентрацию или отвлекается, датчики регистрируют эти изменения и действия прекращаются. Такая тренировка для мозга, внимания и концентрации дает положительные результаты.

Было отмечено:

• Улучшение моторики и зрительно-моторной координации;
• Улучшение рабочей, кратковременной и пространственной памяти;
• Повышение внимания;
• Улучшение навыка обработки слуховой информации.