Neurocognitive profile and cognitive intervention in Alzheimer's disease

Abstract

Cognitive and cerebral changes occur throughout normal and abnormal aging (namely dementia). Dementia represents major individual and societal burden with Alzheimer's disease (AD) being a leading cause. Advances in neuroimaging methods and neuropsychological assessment techniques have led to an improved characterization of healthy aging and AD. Although there is an increase in knowledge of AD various presentations, definite quantitative neurocognitive profiles remain to be established. Moreover, the treatment and management of age and dementia-related cognitive decline presents limited options. In this context, although evidence for its' clinical value (e.g. efficacy, feasibility, cost-effectiveness) remains to be controversial, cognitive intervention is a complementary therapy which has been used to tackle cognitive dysfunctions. The studies presented in this dissertation aimed at contributing to the characterization of neurocognition in normal aging and dementia and evaluating evidence of positive effects of cognitive intervention used in normal aging and dementia. Study 1 explored the existence of cerebral structural differences between two cognitively intact age cohorts (60-69 vs 70-79) with low formal education. No significant volumetric or cortical thickness differences were found suggesting the possibility of relative structural brain preservation across these age ranges in healthy elderly. Study 2 focused on the differential neuropsychological and cerebral morphometric characterization of typical amnestic Alzheimer's disease, its visual variant and cognitively healthy people. Consistent differences were observed between the three groups providing defining neurocognitive features which allow the differentiation of the Alzheimer variants between themselves and normal aging population. Namely, typical AD patients showed marked deficits in delayed auditory memory and temporal regional atrophy while visual variant patients showed pronounced impairments in immediate visuoperceptual and visuospatial abilities and visual memory, as well as posterior regional atrophy. Study 3 aimed at establishing the state of the art of cognitive intervention for healthy cognitive aging, pre-dementia and different types of dementia. Evidence for the efficacy of cognitive intervention in age-related cognitive difficulties with healthy aging was found. Although promising, mixed evidence was found for AD together with limited evidence for vascular dementia, Parkinson's disease, frontotemporal dementia, and inexistent for other types of dementia. These findings suggest an urgent need for further well-controlled studies. In study 4 we aimed to address the current controversial state-of-art for the evidence of positive effects of cognitive intervention in Alzheimer's disease. Through a systematic review and meta-analysis, we found significant effects in global cognitive functioning, high rates of completion and adherence, and potentially adequate cost-effectiveness. These findings suggest that cognitive intervention can be made to be an efficacious, feasible and cost-effective complementary therapy. However, these results need confirmation through further high-quality studies. Study 5 consisted of a randomized controlled trial evaluating two different durations of a cognitive intervention program (i.e. cognitive stimulation approach) implemented in Portuguese cognitively impaired older adults. High values of experiential relevance, excellent adherence and completion rates and reasonable costs were found for both cognitive stimulation durations. Study 6 consisted of a case report of cognitive intervention in a patient diagnosed with a visual variant of Alzheimer’s disease in a moderate stage of the disease. This preliminary study suggested that cognitive intervention might lead to beneficial effects even in rare variants and even in moderate stages of the disease, therefore granting further controlled studies assessing the role of this complementary therapy in this variant. Together, these studies extend prior research and tackle previous limitations through an evidence-based multi-methodological approach. Our findings contribute to the quantitative neurocognitive phenotyping of normal aging and dementia (namely of the Alzheimer type) and its diagnostic differentiation, as well as to the establishment of an improved evidence-based cognitive intervention complementary approach for age and dementia-related neurocognitive decline.

Durante o envelhecimento normal e não-normativo (nomeadamente na demência) ocorrem alterações cognitivas e cerebrais. A demência representa uma carga individual e social, sendo a Doença de Alzheimer (DA) uma causa principal deste quadros. Os avanços nos métodos de neuroimagem e nas técnicas de avaliação neuropsicológica têm permitido uma melhor caracterização do envelhecimento saudável e da DA. Apesar do conhecimento sobre as distintas apresentações da doença de Alzheimer ter aumentado, ainda não foram estabelecidos de forma definitiva perfis neurocognitivos quantitativos. Para além do mais, as opções de gestão e tratamento do declínio cognitivo associado ao envelhecimento e à demência são limitadas. Neste contexto, apesar da evidência para o seu valor clínico (por exemplo, eficácia, viabilidade, custo-efetividade) ainda ser controversa, a intervenção cognitiva é uma terapia complementar que tem vindo a ser usada de forma a atenuar a disfunção cognitiva. Os estudos apresentados nesta dissertação tiveram como objetivo contribuir para a caracterização da neurocognição no envelhecimento normal e na demência, e avaliar a evidência dos efeitos positivos da intervenção cognitiva no envelhecimento normal e na demência. O Estudo 1 explorou a existência de diferenças estruturais entre dois grupos etários cognitivamente intactos (60-69 e 70-70) com educação formal reduzida. Não foram encontradas diferenças cerebrais volumétricas ou de espessura cortical significativas, sugerindo a possibilidade de uma preservação relativa ao nível da estrutura cerebral em idosos cognitivamente saudáveis ao longo das faixas etárias estudadas. O Estudo 2 focou-se na caraterização diferencial, ao nível neuropsicológico e da morfometria cerebral, entre o perfil amnésico típico da doença de Alzheimer, a sua variante visual e pessoas cognitivamente saudáveis. Foram observadas diferenças consistentes entre estes três grupos providenciando características neurocognitivas distintivas que permitem a diferenciação entre cada uma das variantes de DA estudadas e em relação ao envelhecimento normal. Nomeadamente, os pacientes com DA típica demonstraram défices marcados na memória auditiva e atrofia temporal enquanto que os pacientes com a variante visual demonstraram défices notáveis ao nível das capacidades visuoperceptivas e visuo-espaciais e da memória visual, tal como atrofia de regiões posteriores. O Estudo 3 pretendeu estabelecer o estado da arte da intervenção cognitiva no envelhecimento cognitivo saudável, na pré-demência e em diferentes tipos de demência. Foi encontrada evidência para a eficácia da intervenção cognitiva nas dificuldades cognitivas relacionadas ao envelhecimento saudável. Apesar de promissora, a evidência encontrada para a DA foi mista; limitada para a demência vascular, doença de Parkinson e demência frontotemporal; e inexistente para outros tipos de demência. Estes resultados sugerem uma necessidade urgente de mais estudos com elevado nível de controlo. No Estudo 4 visamos esclarecer o controverso estado da arte relativo às evidências positivas da intervenção cognitiva na doença de Alzheimer. Através de uma revisão sistemática e meta-análise, foram encontrados efeitos significativos no funcionamento cognitivo global, elevadas taxas de completamento e adesão, e um custo-efetividade potencialmente adequado. Estes resultados sugerem que a intervenção cognitiva pode ser uma terapia complementar eficaz, viável e com custo-efetividade adequado. Contudo estes resultados necessitam de confirmação através de um maior número de estudos de elevada qualidade. O Estudo 5 consistiu num ensaio clínico aleatório em que foi avaliado um programa de intervenção cognitiva (estimulação cognitiva) com duas durações diferentes implementado em idosos Portugueses cognitivamente comprometidos. Foram encontrados elevados valores de relevância experiencial, excelentes taxas de adesão e completamento, e custos adequados em relação a ambas as durações. O Estudo 6 consistiu num estudo de caso de intervenção cognitiva aplicada num paciente diagnosticado com a variante visual da doença de Alzheimer numa fase moderada. Este estudo preliminar sugeriu que a intervenção cognitiva pode potencialmente gerar efeitos benéficos mesmo em variantes raras e em estados moderados da doença, lançando uma base para estudos futuros de avaliação desta terapia complementar para a variante visual da DA. Conjuntamente, estes estudos ampliam a investigação precedente e permitem colmatar limitações prévias através de uma abordagem baseada em evidências e multi-metodológica. Estes resultados contribuem para o estabelecimento de fenótipos neurocognitivos quantitativos no envelhecimento normal e na demência (nomeadamente da Doença de Alzheimer) e a sua diferenciação diagnóstica, tal como para o estabelecimento e refinamento da intervenção cognitiva baseada em evidências como abordagem terapêutica complementar para o declínio neurocognitivo associado ao envelhecimento e à demência.