Masterthese
De invloed van een adaptieve, flexibele, cognitieve training op de executieve functies van gezonde senioren en de rol van sport
Auteur: Wesseling, J.L. Studentnummer: 6118666 Begeleider: Buitenweg, J. Datum: 27 augustus 2014
Programmagroep Brein en Cognitie, Klinische Neuropsychologie, afdeling Psychologie, Universiteit van Amsterdam
Abstract
Rationale. Hersentraining is een van de interventies om de cognitieve achteruitgang, die optreedt bij veroudering, te verminderen. Over de effectiviteit van hersentraining zijn inconsistente resultaten gevonden. Uit een recent review van Buitenweg en collega’s (2012) is gebleken dat hersentraining flexibel, adaptief en strategiegericht moet zijn om effectief te kunnen zijn. Specifiek zijn er
aanwijzingen gevonden dat hersentraining de leeftijdsgerelateerde achteruitgang in executieve functies tegen zou gaan. Uit eerder onderzoek blijkt tevens dat sport de leeftijdsgerelateerde cognitieve achteruitgang, waaronder het executief functioneren, vermindert. In dit onderzoek wordt nagegaan of een flexibele, adaptieve, cognitieve training invloed heeft op de executieve functies van gezonde senioren. Daarnaast zal de invloed van sport op het effect dat de training op het executief functioneren heeft, onderzocht worden.
Methode. In totaal werden 40 gezonde senioren gerandomiseerd tot een controle-training of een adaptieve, flexibele, cognitieve training. Zowel voor- als na de training werd het executief
functioneren van de deelnemers gemeten aan de hand van twee neuropsychologische tests. Vervolgens werd er gekeken of de scores op deze tests na de experimentele training verbeterd waren, vergeleken met de controle-training. Daarnaast werd onderzocht of het effect van de training op het executief functioneren verschilt tussen ouderen die wel of niet sporten.
Resultaten. De resultaten lieten zien dat de executieve functies van gezonde senioren na een adaptieve, flexibele, cognitieve training niet verbeteren in vergelijking met een controle-training. Sport bleek niet van invloed op het effect dat de adaptieve, flexibele, cognitieve training had op het executief functioneren, al bleken niet-sporters in de experimentele conditie op één van de
neuropsychologische tests hoger te scoren na de training dan sporters in deze conditie.
Conclusie. De resultaten van dit onderzoek wijzen uit dat de adaptieve, flexibele, cognitieve training geen effect heeft op het executief functioneren van gezonde senioren. Aan de hand van deze bevindingen kan niet geconcludeerd worden dat de training bijdraagt aan het verminderen van het vergrijzingsprobleem en het bevorderen van de kwaliteit van leven van senioren in Nederland. Een interessante bevinding is dat niet-sporters meer baat zouden hebben bij een adaptieve, flexibele cognitieve training dan sporters. Vanwege een kleine steekproefgrootte zou dit in vervolgonderzoek verder onderzocht moeten worden.
Inleiding
Het aantal ouderen in Nederland stijgt, als gevolg van een toenemende levensverwachting ( CBS, 2013). Dit leidt tot vergrijzing, een maatschappelijk probleem wat hoge kosten met zich mee brengt voor jongere generaties. In het bijzonder zullen de kosten voor de gezondheidszorg voor ouderen stijgen. Om deze kosten te beperken en om de kwaliteit van leven van ouderen te waarborgen, is het belangrijk dat ouderen zo lang mogelijk onafhankelijk kunnen functioneren.
Een aspect van veroudering op gedragsniveau waar veel onderzoek naar verricht is betreft cognitieve achteruitgang ( Foster & Taylor, 1920; Jones & Conrad, 1933; Fisk & Sharp, 2004; Luo & Craik, 2008). Dit is een proces waarbij functies als geheugen, informatieverwerkingssnelheid, cognitieve controle en executieve functies verslechteren naarmate de leeftijd toeneemt. Uit eerder onderzoek blijkt dat vooral executieve functies achteruitgaan met veroudering ( Treitz et al., 2007; West, 1996).
Executieve functies zijn vaardigheden die men gebruikt om doelgericht gedrag te reguleren en te controleren, waarbij de prefrontale cortex een belangrijke rol speelt. Deze functies worden vaak verdeeld in drie domeinen: het efficiënt wisselen van aandacht en acties ( shifting), het
onderdrukken van irrelevante gedachten of acties (inhibitie) en het opslaan van relevante binnenkomende informatie in het werkgeheugen (updating) ( Miyake et al., 2000). Op biologisch niveau blijkt veroudering samen te gaan met achteruitgang van structurele en functionele gebieden en paden in de hersenen. Specifiek zijn er aanwijzingen gevonden dat de achteruitgang in executieve functies die optreedt bij veroudering, gerelateerd is aan structurele en functionele achteruitgang van de prefrontale cortex (Raz et al., 2005; O'Sullivan et al., 2001; Madden et al., 2009).
Om deze achteruitgang in executieve functies, gerelateerd aan structureel en functioneel verlies van de prefrontale cortex, te verminderen, zijn verschillende interventies mogelijk. Een mogelijke interventie is cardiovasculaire fitness. Uit eerder onderzoek blijkt dat aërobe fitness training een positieve invloed heeft op de cognitieve functies van gezonde senioren: hier bleken de executieve functies het meest te verbeteren (Colcombe & Kramer, 2003). Tevens wordt na cardiovasculaire training een toename in hersenvolume gevonden, die de leeftijdsgerelateerde achteruitgang in hersenvolume tegengaat (Colcumbe et al., 2006). Een andere manier om de leeftijdsgerelateerde cognitieve achteruitgang tegen te gaan is hersentraining. Dit betreft het uitvoeren van taken waar cognitieve vaardigheden voor nodig zijn, zodat deze vaardigheden verbeteren en er een leereffect optreedt. Over de effectiviteit van hersentraining zijn inconsistente resultaten gevonden (Lustig et al., 2009). Maar uit een recent review van Buitenweg en collega’s (2012) blijkt dat een cognitieve training een aantal elementen moet bevatten om effectief te zijn, zodat deze effecten ook overgedragen worden naar andere taken in het dagelijks leven. De training zou allereerst flexibel moeten zijn, waarbij er vaak geschakeld dient te worden tussen verschillende taken. Daarnaast is het belangrijk dat de training adaptief is, zodat het niveau van de training aangepast wordt aan het individuele niveau van de deelnemer. Als laatste is het van belang dat de training strategiegericht is. Er is echter nog niet gekeken naar het effect van sport tijdens een studie waarbij hersentraining als interventie wordt gegeven.
Uitgaande van de besproken nieuwe inzichten kijkt deze studie naar de invloed van een adaptieve, flexibele, cognitieve training op de executieve functies van gezonde ouderen. Op basis van eerder gevonden positieve effecten van cognitieve training op executieve functies ( Kramer et al., 1999; Buchler et al., 2008; Karbach et al., 2010; Bherer et al., 2008; Dahlin et al., 2008) en aanwijzingen
voor succesfactoren wat betreft hersentraining ( Buitenweg et al., 2012) wordt verwacht dat een adaptieve, flexibele cognitieve training bij gezonde ouderen een verbetering in executieve functies teweeg zal brengen. Daarnaast wordt gekeken in hoeverre sportende ouderen een mogelijke verbetering in executieve functies ervaren door deze training, vergeleken met niet-sportende ouderen. Uit eerder onderzoek is gebleken dat executieve functies verbeteren na aerobe fitness training ( Colcombe & Kramer, 2003), maar er is niet eerder gekeken naar de invloed van sport tijdens een interventiestudie, waarbij een adaptieve, flexibele cognitieve training wordt aangeboden aan gezonde ouderen. Aangezien sport van invloed blijkt te zijn op executieve functies, wordt exploratief onderzocht of sport mogelijk van invloed is op het effect dat de training heeft op de executieve functies van gezonde ouderen. Echter zijn er geen verwachtingen over het effect dat sport heeft tijdens een adaptieve, flexibele cognitieve training, aangezien eerder onderzoek hier nog niet naar gekeken heeft.
In dit onderzoek wordt specifiek gekeken naar de invloed van een adaptieve, flexibele cognitieve training die ouderen thuis online kunnen uitvoeren gedurende twaalf weken, waarbij zij vijf dagen per week dertig minuten trainen. De training bestaat uit negen afwisselende taken in de domeinen aandacht, geheugen en redeneren, die adaptief zijn aan het niveau van de deelnemer. Zowel voor als na de training worden de executieve functies gemeten aan de hand van de scores op de Delis-Kaplan Executive Function System Trail Making Test en de Cijfers en Letters Nazeggen subtest van de WAIS-III. Vervolgens wordt er gekeken of de scores op deze tests na de training verbeterd zijn, vergeleken met een controlegroep. Daarnaast wordt onderzocht of het effect van de training op het executief functioneren verschilt tussen ouderen die wel of niet sporten.
Er wordt verwacht dat de scores op de executieve functie tests na de adaptieve, flexibele, cognitieve training significant hoger zijn dan na een controle-training. Over de invloed van sport tijdens deze training is er geen eenduidige verwachting. Vandaar dat de invloed van sport exploratief onderzocht zal worden. Een mogelijkheid is dat de scores op de executieve functie tests na de training bij sporters meer is toegenomen dan bij niet-sporters. Wellicht doordat de hersenen van sporters plastischer zijn, waardoor deze groep sneller leert en hogere scores behaalt na de training vergeleken met niet-sporters. Daarnaast zou het mogelijk kunnen zijn dat niet-sporters na de training hogere scores hebben behaald op de executieve functie tests vergeleken met sporters. Indien dit het geval is zou dit mogelijk verklaard kunnen worden doordat uit eerder onderzoek is gebleken dat sporters hogere executieve functies tonen dan niet-sporters na een cardiovasculaire training ( Colcombe & Kramer, 2003). Hierdoor zouden niet-sporters een lager beginniveau in executief functioneren kunnen hebben, waardoor deze groep na een adaptieve, flexibele cognitieve training hoger scoren op executieve functie tests vergeleken met sporters. In dit geval zou er sprake zijn van een
plafondeffect in executief functioneren, die gemeten wordt op basis van executieve functie tests. Tot slot is er de mogelijkheid dat sporters en niet-sporters beiden evenveel of niet verbeteren op de executieve functie tests. Dit zou betekenen dat sport niet van invloed is op het effect van de adaptieve, flexibele cognitieve training op het executief functioneren van gezonde ouderen. Daarentegen is er wel een verwachting over de executieve functies van sporters en niet-sporters voorafgaand aan de training. Op basis van eerder onderzoek dat uitwees dat sport een positieve invloed heeft op executief functioneren ( Colcombe & Kramer, 2003) wordt verwacht dat sporters voorafgaand aan de training hogere scores op de executieve functie tests zullen tonen dan niet-sporters.
Materiaal en methoden
Steekproefkarakteristieken
In totaal hebben er 40 gezonde oudere Nederlandssprekende deelnemers vrijwillig meegedaan aan dit onderzoek ( gemiddelde leeftijd 67 jaar, standaarddeviatie 5.7), die gelijk verdeeld waren over de condities. Het aantal deelnemers is bepaald door middel van een poweranalyse (G*Power 3.0.10), waaruit bleek dat voor een power van 0.80 met een significantieniveau van α=0.025 en een effectgrootte van d=0.4 de steekproefgrootte 18 moest zijn. Zij werden geworven uit een database van mensen die hebben aangegeven geïnteresseerd te zijn in deelname aan neuropsychologisch onderzoek, of met behulp van informatiebrieven in openbare gelegenheden. Inclusiecriteria waren onder andere dat de deelnemers een internetaansluiting moesten hebben en enige ervaring met computers. Daarnaast moest men in staat zijn om dertig minuten per dag, vijf dagen per week, twaalf weken lang met de hersentrainer te trainen. Gezonde ouderen met ernstige neuro(psycho)logische klachten werden geëxcludeerd. Ook werden mensen die in het verleden een TIA of CVA hebben gehad niet toegestaan om mee te doen aan het onderzoek. Daarnaast werden mensen met een gediagnostiseerde leerstoornis, invaliderende zicht- of gehoorproblemen, ernstige kleurenblindheid, neurodegeneratieve afwijkingen, epilepsie, ernstige psychiatrische afwijkingen of een drugs en/of alcohol verslaving geëxcludeerd.
Procedure
Allereerst werden alle potentiële deelnemers gescreend om te achterhalen of zij toegestaan waren deel te nemen aan het onderzoek. In het voorgaande stuk over steekproefkarakteristieken staan de criteria waarop gescreend werd. In deze dubbelblinde, gerandomiseerde, gecontroleerde interventie studie werden gezonde senioren die niet of wel sporten toegewezen aan een adaptieve cognitieve training met flexibiliteit, een adaptieve cognitieve training zonder flexibiliteit of een pseudo-trainingsgroep. In dit onderzoek wordt er enkel gekeken naar de adaptieve cognitieve
flexibiliteitstrainingsgroep en de pseudo-trainingsgroep. In alle groepen werden taken dertig minuten lang uitgevoerd, vijf dagen per week, voor twaalf weken lang. Elke deelnemer kreeg een uitvoerend onderzoeker aangewezen. Deze motiveerde de deelnemer en hier kon de deelnemer terecht met vragen of problemen over de training. Zowel voor als na de training werd er een neuropsychologisch onderzoek van ongeveer negentig minuten afgenomen. Dit was in combinatie met de afname van een aantal computertaken op dezelfde dag, wat ook ongeveer negentig minuten in beslag nam. Indien de deelnemer meedeed aan de MRI-metingen, vond dit vaak ook nog diezelfde dag plaats. De executieve functies werden gemeten aan de hand van de scores op de Delis-Kaplan Executive Function System Trail Making Test en de Cijfers en Letters Nazeggen subtest van de WAIS-III, die beiden tijdens het neuropsychologische onderzoek werden afgenomen. Op basis hiervan werd allereerst gekeken of de scores op deze executieve functie tests van gezonde ouderen na een adaptieve flexibiliteitstraining significant verbeterden ten opzichte van de pseudo-trainingsgroep. Daarnaast werd de rol van sport hierbij exploratief onderzocht. De deelnemers werden ingedeeld in niet-sporters en sporters, waarbij deelnemers die voor minimaal eenmaal per week en minimaal 30 minuten per keer een sport beoefenen werden gerekend tot sporters. Hierbij werd ook onderzocht of de executieve functie scores van gezonde sportende ouderen significant hoger waren dan de executieve functie scores van gezonde niet-sportende ouderen, zoals men op basis van de literatuur
zou verwachten ( Colcombe & Kramer, 2003).
Materiaal De training
De adaptieve, flexibele, cognitieve training bestond uit negen taken in de domeinen aandacht, geheugen en redeneren, die werden aangepast aan het niveau van de deelnemer. De taken in deze training wisselden zich snel af door het uitvoeren van verschillende taken in verschillende domeinen van tien blokken binnen één sessie. De deelnemers in de pseudo-trainingsgroep kregen vier andere taken, die niet werden aangepast aan het niveau van de deelnemer en waarvan verwacht werd dat ze geen transfer teweeg zouden brengen. Deze wisselden zich in een lager tempo af dan in de cognitieve flexibiliteitstraining. In bijlage 1 is een voorbeeld van een taak uit de adaptieve, flexibele cognitieve training en uit de pseudo-training te vinden.
In dit onderzoek werd gebruik gemaakt van verschillende neuropsychologische tests. De deelnemers kwamen voorafgaand en aan het eind van de training naar de Universiteit van Amsterdam, waar verschillende neuropsychologische tests werden gedaan. De D-KEFS TMT (Delis-Kaplan Executive Function System Trail Making Test) en de subtest CLN (Cijfers en Letters Nazeggen) uit de WAIS-III werden gebruikt voor de analyse van dit onderzoek. Deze tests beogen het executief functioneren te meten. De scores op beide tests zijn omgezet in z-scores, zodat de scores gestandaardiseerd zijn en onderling goed vergeleken kunnen worden.
D-KEFS TMT
De D-KEFS TMT meet verdeelde aandacht en cognitieve flexibiliteit ( Bouma et al., 2012). De test bestaat uit vijf condities. De eerste conditie is visueel scannen. Hierbij dient de deelnemer alle drieën op een papier met andere getallen en letters zo snel mogelijk door te strepen, zonder fouten te maken. De tweede conditie is cijfer sequencing, waarbij de deelnemer cijfers oplopend met elkaar moet verbinden, waarbij de omliggende letters genegeerd dienen te worden. De derde conditie is letter sequencing, waarbij de deelnemer letters op alfabetische volgorde met elkaar dient te
verbinden en de omliggende cijfers moet negeren. De vierde conditie is de switching conditie, hierbij dient de deelnemers af te wisselen tussen het verbinden van cijfers in oplopende volgorde en letters in alfabetische volgorde. Als laatste conditie wordt de motorische snelheid gemeten door deelnemer een route te laten volgen met potlood over een uitgezette stippellijn. Voor de test-hertest
betrouwbaarheid zijn de volgende gegevens gevonden: r = 0.67 (visueel scannen), r = 0.37
(cijfersequencing), r = 0.70 (letter sequencing), r =r 0.55 (switching), r = 0,74 (motorische snelheid) en r = 0.60 (gecombineerde cijfer- + lettersequencing), bij 50-89jarigen (bron: handleiding D-KEFS TMT). Op basis van de switching conditie van deze test wordt een normscore berekend, zowel gecorrigeerd voor leeftijd als de samengestelde score bij de cijfer sequencing en letter sequencing condities. Vervolgens wordt deze normscore omgezet in een z-score en meegenomen in de analyse. Cijfers en Letters Nazeggen
De subtest Cijfers en Letters Nazeggen (CLN) komt uit de WAIS-III. Deze test beoogt werkgeheugen, aandacht, concentratie en cognitieve controle te meten ( Bouma et al., 2012). De deelnemer krijgt reeksen van cijfers en letters te horen en dient deze in een andere volgorde te herhalen, waarbij de deelnemer de cijfers vooraan in oplopende volgorde dient te noemen en de letters achteraan in alfabetische volgorde. De betrouwbaarheid voor het TIQ (Totale Intelligentie Quotiënt) van de gehele
WAIS-III is zeer hoog, namelijk 0.98. De test-hertestbetrouwbaarheid van de gehele WAIS-III is ook hoog, namelijk 0.95 (Bouma et al., 2012).
Op basis van deze test wordt een normscore berekend uit het totaal aantal goede items, gecorrigeerd voor leeftijd. Vervolgens wordt deze normscore omgezet in een z-score en voor de analyse gebruikt.
Data-analyse
Er werden twee repeated measures ANCOVA´s uitgevoerd met sport als covariaat. Hierbij werden de scores op de executieve functie tests als afhankelijke variabelen gebruikt, het meetmoment (
voormeting T0 en nameting T2) als within subjects factor en de conditie (controle en experimentele conditie) als between subjects factor. De significantiegrens die aangehouden werd was p<0.025, omdat de gangbare p-waarde van 0.05 gedeeld wordt door het aantal toetsen. Om te achterhalen of geslacht en sport over beide trainingsgroepen gelijk verdeeld was, werd voor beiden een
chi-kwadraat toets uitgevoerd. Er werden ook twee independent samples T-testen uitgevoerd om te testen of leeftijd en educatielevel significant verschillen tussen de condities. Daarnaast werden er twee independent samples T-testen gedaan om te achterhalen of de scores op de executieve functie tests op T0 significant verschilden tussen de trainingsgroepen. Hierbij werden de scores op de D-KEFS TMT en CLN op T0 als afhankelijke variabelen gebruikt en de training als onafhankelijke variabele ( between subjects factor). Verwacht werd dat deze scores niet significant van elkaar verschillen. Ook werden er twee independent samples T-testen uitgevoerd op T2 om te achterhalen of de scores op de executieve functie tests significant verschilden tussen de trainingsgroepen. Indien er op T0 geen significant verschil in scores op de executieve functietests tussen de condities gevonden werd, werd verwacht dat de scores op T2 in de experimentele conditie hoger zijn dan in de controle conditie. Om te achterhalen of de scores op de executieve functie tests tussen de meetmomenten significant verschillen van elkaar werden paired samples T-testen uitgevoerd voor de executieve functie tests scores voor zowel de controle als de experimentele conditie. Tevens werd er onderzocht of het effect van sport op executieve functies, dat verwacht werd op basis van de literatuur, ook te vinden is. Hiervoor werden twee independent samples T-testen uitgevoerd met als afhankelijke variabelen de scores op de executieve functie tests op T0 en als onafhankelijke variabele (of between subjects factor) sport. Verwacht werd dat de executieve functie scores op T0 voor sportende ouderen significant hoger zijn dan voor niet-sportende ouderen.
Resultaten
Onderzoeksobjecten
Van de 40 gezonde deelnemers die tot de controle of experimentele conditie waren toegewezen, hebben 32 deelnemers de studie succesvol afgerond. De overige deelnemers hebben wegens verschillende redenen de studie niet kunnen afronden. Vier deelnemers vanwege tijdgebrek, twee vanwege motivatieproblemen, een door ziekte en een omdat deze deelnemer alleen mee wilde doen met het MRI-gedeelte, wat niet mogelijk was. Van de deelnemers die het gehele onderzoek hebben doorlopen zijn in tabel 1 de demografische en neuropsychologische steekproefkarakteristieken per conditie bij de beginmeting weergegeven. Er zijn geen significante verschillen in geslacht, leeftijd, opleidingsniveau, percentage sporters, D-KEFS TMT z-score en CLN z-score gevonden voor aanvang van de training. Hierbij dient wel opgemerkt te worden dat er bij de chi-kwadraat toets, die
uitgevoerd werd om te testen of geslacht en percentage sporters significant verschilt over de condities, niet voldaan werd aan de assumptie die stelt dat de verwachte frequenties lager dan vijf moeten zijn. Dit komt doordat het aantal proefpersonen onder de mannen en onder de niet-sporters te klein was.
Tabel 1. Demografische en neuropsychologische kenmerken per conditie bij beginmeting (n=32).
DKEFS TMT: Delis-Kaplan Executive Function System Trail Making Test CLN: Cijfers en Letters Nazeggen (subtest uit de WAIS-III)
¹ Volgens Verhage educatiesysteem.
² P-waarde gebaseerd op een chi-kwadraat toets die niet voldeed aan de assumptie die stelt dat de verwachte frequenties lager dan vijf moeten zijn.
³ P-waarde gebaseerd op een independent samples T-test. Overzicht gemiddelde scores
In tabel 2 zijn de gemiddelden, standaarddeviaties en p-waarden weergegeven op de D-KEFS Trail Making Test en de Cijfers en Letters Nazeggen test, per conditie (controle en experimentele conditie) en meetmoment (T0 en T2). Deze gegevens dienen om een overzicht te geven van de data en
beantwoorden niet de onderzoeksvraag. De p-waarden zijn berekend aan de hand van een paired samples T-test en leverden geen significante verschillen op wat betreft de z-scores van de D-KEFS TMT en CLN tussen T0 en T2, voor zowel de controle conditie ( D-KEFS TMT: t(15)=0.569, p=0.58;
Controle conditie Experimentele conditie
Geslacht 11V/5M 14V/2M P=.20² M SD M SD P-waarde N 16 16 Leeftijd 66 3,8 66 5,2 0,76³ Opleidingsniveau 5,8¹ 0,9 5,7 1,3 0,61² Percentage sporters 75% 0,4 75% 0,4 1,00² D-KEFS TMT z-score -0,2 0,9 -0,4 0,8 0,45³ CLN z-score 0,3 0,6 0,4 0,8 0,49³
CLN: t(15)=-2,015, p=0.062) als de experimentele conditie (D-KEFS TMT: t(15)=-0.210, p=0,84; CLN: t(15)=-1.048, p=0,31).
Tabel 2. Gemiddelde z-scores en standaarddeviaties per conditie van de scores op de D-KEFS TMT en CLN, op T0 en T2.
Controle conditie Experimentele conditie
T0 T2 T0 T2
M SD M SD P-waarde¹ M SD M SD P-waarde¹
TMT -0,18 0,88 -0,29 0,61 0,58 -0,40 0,79 -0,33 0,92 0,84
CLN 0,28 0,56 0,66 0,92 0,06 0,44 0,79 0,75 1,13 0,31 ¹ P-waarde gebaseerd op een paired samples T-test.
DKEFS TMT: Delis-Kaplan Executive Function System Trail Making Test CLN: Cijfers en Letters Nazeggen (subtest uit de WAIS-III)
Het effect van conditie en meetmoment
De repeated measures ANCOVA voor het interactie-effect van conditie (between subjects factor) en meetmoment (within subjects factor) op de D-KEFS TMT z-score leverde geen significante resultaten op ( F(1)=0.233, p=0.633). Daarnaast was er tevens geen significant interactie-effect van conditie en meetmoment op de CLN z-score bij de tweede repeated measures ANCOVA ( F(1)=0.054, p=0.818). Overigens was er aan alle assumpties voldaan. Na afloop is op basis van een poweranalyse berekend dat de power van het effect van conditie en meetmoment op de score van de D-KEFS TMT 0.04 was. De power van het effect van conditie en meetmoment op de score van de CLN bleek 0.029 te zijn.
Figuur 1. Gemiddelde z-score op de D-KEFS TMT (a) en CLN (b) per conditie en meetmoment.
a.
b.
NS: Niet Significant.
DKEFS TMT: Delis-Kaplan Executive Function System Trail Making Test. CLN: Cijfers en Letters Nazeggen (subtest uit de WAIS-III).
Op basis van een repeated measures ANCOVA ( zowel 1a als 1b). Het effect van sport
Binnen het repeated measures ANCOVA design is sport als covariaat meegenomen. Hieruit bleek dat sport en meetmoment geen significant interactie-effect hadden op zowel de score van de D-KEFS TMT ( F(1)=2.219, p=0.147) als de score van de CLN ( F(1)=1.001, p=0.325). In figuur 2 is weergegeven hoe de scores op de D-KEFS TMT en CLN verschilden tussen sporters en niet-sporters, zowel voor (T0) als na de training (T2). In de controle conditie is te zien dat de gemiddelde scores van de sporters op de D-KEFS TMT ongeveer gelijk blijven en op de CLN verhogen na de training, terwijl de gemiddelde scores van de niet-sporters op de D-KEFS TMT lijken af te nemen en op de CLN lijken toe te nemen. In de experimentele conditie is juist te zien dat de gemiddelde scores van de sporters op de D-KEFS TMT afnemen en op de CLN gelijk blijven, terwijl de gemiddelde scores van de niet-sporters zowel op de
D-KEFS TMT als de CLN toenemen. De gemiddelde scores op de D-KEFS TMT voor aanvang van de training blijken in de experimentele conditie significant te verschillen tussen sporters en niet-sporters. De verklaarde variantie ( Sum of Squares) werd hoger wanneer sport als covariaat in het model werd meegenomen, zowel voor de D-KEFS TMT score ( van SS=0.131 naar SS=1.251) als voor de CLN score ( van SS=0.026 naar SS=0.490).
Figuur 2. Gemiddelde z-scores op de D-KEFS TMT en de CLN op T0 en T2 voor sporters en niet-sporters in de controle (a) en experimentele conditie (b).
a.
NS: Niet Significant.
DKEFS TMT: Delis-Kaplan Executive Function System Trail Making Test. CLN: Cijfers en Letters Nazeggen (subtest uit de WAIS-III).
T0: voor aanvang van de training T2: na afloop van de training
b.
NS: Niet Significant. *: p<0.025
DKEFS TMT: Delis-Kaplan Executive Function System Trail Making Test. CLN: Cijfers en Letters Nazeggen (subtest uit de WAIS-III).
T0: voor aanvang van de training T2: na afloop van de training
Aan de hand van de resultaten uit figuur 2b is er een repeated measures ANOVA uitgevoerd om te onderzoeken of er een interactie-effect van sport en meetmoment op de gemiddelde scores van de D-KEFS TMT en de CLN in de experimentele conditie aanwezig was. Hieruit bleek dat er een
significant interactie-effect was voor sport en meetmoment in de experimentele conditie op de gemiddelde scores van de D-KEFS TMT ( F(1)=8.087, p=0.013*), zoals te zien is in figuur 3. De gemiddelde z-score op de D-KEFS TMT van niet-sporters neemt hierbij toe na de experimentele training, terwijl deze score bij de sporters juist afneemt. Dit interactie-effect was niet aanwezig voor de gemiddelde scores van de CLN ( F(1)=3.181, p=0.096).
Figuur 3. Gemiddelde z-scores op de D-KEFS TMT op T0 en T2 voor sporters en niet-sporters in de experimentele conditie.
*: p<0.025
DKEFS TMT: Delis-Kaplan Executive Function System Trail Making Test. Op basis van een repeated measures ANOVA.
Daarnaast is op basis van twee independent samples T-testen onderzocht of de scores op de D-KEFS TMT en de CLN op T0 significant verschilden tussen sporters en niet-sporters. Hieruit bleek dat er zowel op de D-KEFS TMT ( t(31)=-0.408, p=0.686) als de CLN ( t(31)=0.546, p=0.589) op T0 geen significant verschil was tussen de scores van de sporters en niet-sporters. Bij een independent samples T-test waarin alleen de experimentele conditie werd meegenomen bleek dat de D-KEFS TMT scores van sporters significant hoger waren voor aanvang van de training dan van niet-sporters ( t(14)=-2.978, p=0.01). Dit was niet het geval voor de scores op de CLN in de experimentele conditie ( t(14)=0.159, p=0.876).
Discussie
In dit onderzoek werd de invloed van een adaptieve, flexibele, cognitieve training op de executieve functies van gezonde ouderen onderzocht. Uit de resultaten is op te maken dat er geen significant interactie-effect is van het meetmoment ( voor en na de training) en de conditie ( een controle en experimentele conditie) op de scores van de D-KEFS TMT en de CLN. Daarnaast bleek dat sport ( niet-sporters en niet-sporters) en het meetmoment tevens geen significant interactie-effect veroorzaakte op de scores van de D-KEFS TMT en de CLN. Wel bleek dat het model meer variantie verklaarde wanneer er gecorrigeerd werd voor het effect dat sport heeft op de scores van de D-KEFS TMT en de CLN voor- vergeleken met na de training. Aan de hand van een verdere analyse bleek dat er een significant interactie-effect van sport en meetmoment was op de gemiddelde scores op de D-KEFS TMT in de experimentele conditie. De gemiddelde z-score op de D-KEFS TMT van niet-sporters neemt hierbij toe na de experimentele training, terwijl deze score bij de sporters juist afneemt. Tot slot bleek dat er voor aanvang van de training geen significant verschil was in de scores op de D-KEFS TMT en de CLN tussen sporters en niet-sporters. Een uitzondering op het laatste gegeven waren de D-KEFS TMT scores in de experimentele conditie, waarbij niet-sporters significant lager scoorden dan sporters. De hypothese dat de scores op de D-KEFS TMT na de adaptieve, flexibele cognitieve training significant hoger zijn dan na een controle-training kan dus niet worden bevestigd. Dit is tevens het geval voor de scores op de CLN. Over de invloed van sport tijdens deze training was geen eenduidige verwachting. Toen voor het effect van sport gecorrigeerd werd bleek het effect van de training op de scores van de D-KEFS TMT groter te zijn dan zonder deze correctie, maar alsnog niet significant. Ook voor de scores op de CLN bleek het model met sport erbij meer variantie te verklaren dan zonder sport, maar dit leverde tevens geen significante resultaten op. Bij verdere analyse bleek dat in de experimentele conditie niet-sporters na de training significant hoger scoorden op de D-KEFS TMT vergeleken met sporters. Dit was niet het geval voor de scores op de CLN. Overigens bleek de
hypothese dat de scores op de executieve functie tests van sportende ouderen beter zouden zijn dan van niet-sportende ouderen onjuist, aangezien er voor aanvang van de training geen verschil was in de D-KEFS TMT scores tussen niet-sporters en sporters. Ook de scores op de CLN bleken voor aanvang van de training niet te verschillen tussen sporters en niet-sporters. Echter bleken de
gemiddelde scores op de D-KEFS TMT in de experimentele conditie voor aanvang van de training wel significant te verschillen tussen sporters en niet-sporters. Dit was in de controle groep niet het geval. Dit wijst op een ongelijke verdeling wat betreft de scores op de D-KEFS TMT voor aanvang van de training tussen de controle en experimentele groep. Hier is geen andere verklaring voor te geven dan toeval, aangezien de deelnemers gerandomiseerd werden over de trainingsgroepen.
De resultaten van dit onderzoek kunnen echter beïnvloed zijn door verschillende factoren. Allereerst was de steekproef wellicht te klein. Per trainingsgroep waren er zestien deelnemers, die zowel in de controle als experimentele conditie bestond uit vier niet-sporters en twaalf sporters. De
standaarddeviaties waren hoog vergeleken met de gemiddelde scores op de executieve functie tests. Dit wijst op hoge onderlinge variatie tussen de deelnemers, wat tevens van invloed geweest kan zijn op de resultaten van dit onderzoek. Daarnaast zijn slechts de scores op twee neuropsychologische tests meegenomen in de analyse. Wellicht zou er bij andere tests wel een verbetering op executieve functies zijn gevonden in de experimentele groep vergeleken met de controle groep. Ook zou er sprake kunnen zijn van beperkingen van de neuropsychologische tests. Beide tests beogen dan wel executief functioneren te meten, maar er zijn altijd meerdere factoren van invloed op de testscores.
Zo meet de subtest Cijfers en Letters Nazeggen van de WAIS-III naast het executief functioneren tevens aandacht en concentratie. Het is dus maar de vraag of de tests daadwerkelijk het executief functioneren van de deelnemers representeren. Ook de classificatie van sporters en niet-sporters is te bekritiseren, omdat dit gebeurd is op basis van de screening die de deelnemers voor aanvang van de training hebben ingevuld. Het is dus niet zeker of de deelnemers gedurende de training ook daadwerkelijk zoveel gesport hebben als ze hebben aangegeven. Tot slot zou de training zelf beperkingen kunnen hebben gehad, aangezien de training zelfstandig uitgevoerd diende te worden. Bepaalde deelnemers hadden moeite met het online uitvoeren van de taken achter de computer, vanwege minimale kennis op het gebied van computers en internet. Tevens was er soms sprake van technische problematiek, waardoor de training niet altijd even zorgvuldig verliep. Hierbij dient opgemerkt te worden dat elke deelnemer persoonlijke hulp kreeg en deze problemen zo snel mogelijk werden opgelost.
Uit eerder onderzoek kwam naar voren dat cognitieve training een positief effect heeft op executieve functies ( Kramer et al., 1999; Buchler et al., 2008; Karbach et al., 2010; Bherer et al., 2008; Dahlin et al., 2008). Dit komt dus niet overeen met de gevonden resultaten in deze studie. Tevens werden in eerder onderzoek aanwijzingen gevonden voor succesfactoren wat betreft hersentraining (
Buitenweg et al., 2012). Op basis hiervan werd verwacht dat specifiek een adaptieve, flexibele cognitieve training bij gezonde ouderen een verbetering in executieve functies teweeg zou brengen. Ook deze gegevens sluiten niet aan bij de gevonden resultaten.
Uit eerder onderzoek werd geconcludeerd dat executieve functies verbeteren na aerobe fitness training ( Colcombe & Kramer, 2003). Vandaar dat verwacht werd dat de executieve functies van sportende ouderen voor aanvang van de training beter zouden zijn dan die van niet-sportende ouderen. Dit kwam niet overeen met de gevonden resultaten. Slechts in de experimentele conditie was dit het geval voor de scores op de D-KEFS TMT.
In voorgaand onderzoek is niet gekeken naar de invloed van sport tijdens een interventiestudie, waarbij een adaptieve, flexibele cognitieve training wordt aangeboden aan gezonde ouderen. Vandaar dat hier ook geen verwachtingen over waren. Sport bleek enigszins van invloed te zijn op de executieve functies voor- vergeleken met na de training. Op basis van de scores van één van de tests bleken de executieve functies van niet-sporters significant te verbeteren ten opzichte van sporters, na een adaptieve, flexibele, cognitieve training. Hieruit kan geconcludeerd worden dat
niet-sportende ouderen meer baat hebben bij een adaptieve, flexibele, cognitieve training dan niet-sportende ouderen. Dit effect zou verklaard kunnen worden doordat niet-sportende ouderen in de
experimentele conditie een lager beginniveau van executief functioneren hadden dan sportende ouderen. Het is mogelijk dat er een plafondeffect in executief functioneren is, waardoor niet-sportende ouderen met een lager beginniveau van executief functioneren meer kunnen verbeteren hierin dan sportende ouderen, die al een hoger beginniveau van executief functioneren toonden op basis van de D-KEFS TMT. Het feit dat dit effect alleen in de experimentele groep is gevonden is echter in tegenspraak met het eerder gevonden resultaat dat de executieve functies in de experimentele conditie niet toenemen na de training, vergeleken met de controle conditie. Uit dit onderzoek kan geconcludeerd worden dat de executieve functies van gezonde ouderen niet verbeteren na een adaptieve, flexibele, cognitieve training. Dit betekent dat de cognitieve
met deze training. Dit houdt in dat deze training niet bij zou kunnen dragen aan een verbetering van de kwaliteit van leven van ouderen, noch aan een kostenvermindering die verbonden zijn aan de gezondheidszorg van ouderen. Hierbij moet men rekening houden dat de resultaten onder anderen beïnvloed zouden kunnen zijn door een te kleine steekproef. Ook dient hierbij opgemerkt te worden dat deze resultaten alleen een klein deel van het executief functioneren betreffen. Zo is het mogelijk dat de training op een ander cognitief domein wel een verbetering teweeg brengt. Naast deze bevindingen kan geconcludeerd worden dat sport van enige invloed is op het effect dat een adaptieve, flexibele, cognitieve training heeft op het executief functioneren. Het lijkt er dus op dat niet-sportende ouderen meer baat hebben bij een dergelijke training dan sportende ouderen. Dit dient echter met voorzichtigheid geïnterpreteerd te worden, omdat dit ook veroorzaakt zou kunnen zijn doordat de niet-sporters in de experimentele conditie een lager executief functioneren toonden bij aanvang van de training dan sporters en hierdoor een mogelijk plafondeffect opgetreden zou kunnen zijn. Tevens zou de kleine steekproefgrootte dit effect kunnen hebben beïnvloed. Bij vervolgonderzoek zou gekeken kunnen worden naar de effecten van een adaptieve, flexibele, cognitieve training op de scores van meerdere neuropsychologische tests die executieve functies beogen te meten. Daarnaast zou er tevens onderzocht kunnen worden of er wel een effect van de training op andere cognitieve domeinen is, zoals geheugen. Ook is het belangrijk dat er in
vervolgonderzoek een grotere steekproef wordt gebruikt. Wellicht dat er dan wel significante resultaten verkregen kunnen worden. Tot slot is het van belang dat de rol van sport binnen een interventie waarbij een adaptieve, flexibele, cognitieve training wordt aangeboden beter onderzocht wordt. Er zijn in dit onderzoek aanwijzingen gevonden dat niet-sporters meer baat zouden hebben bij een dergelijke training dan sporters. Bij vervolgonderzoek is het belangrijk dat de sportactiviteit van de deelnemers nauwkeuriger bijgehouden wordt, zodat een betrouwbare classificatie wat betreft sport gemaakt kan worden. Wellicht is het een mogelijke oplossing voor ouderen die niet meer in staat zijn om te sporten, om de cognitieve achteruitgang die plaatsvindt naarmate zij ouder worden tegen te gaan met een adaptieve, flexibele, cognitieve training. Het zou mogelijk kunnen zijn dat sportende ouderen al genoeg cognitieve achteruitgang tegengaan door te sporten. Dit zou verder onderzocht kunnen worden in vervolgonderzoek.
De resultaten van dit onderzoek wijzen uit dat de adaptieve, flexibele, cognitieve training geen effect heeft op het executief functioneren van gezonde senioren. Aan de hand van deze bevindingen kan geconcludeerd worden dat de training niet bij zou kunnen dragen aan het verminderen van het vergrijzingsprobleem en het bevorderen van de kwaliteit van leven van senioren in Nederland. Een interessante bevinding is dat niet-sporters meer baat zouden hebben bij een adaptieve, flexibele cognitieve training dan sporters. Maar vanwege een kleine steekproefgrootte zou dit in
Literatuurlijst
Bherer, L., Kramer, A.F., Peterson, M.S., Colcombe, S., Erickson, K., and Becic, E. (2008). Transfer effects in task-set cost and dual-task cost after dual-task training in older and 552 younger adults: further evidence for cognitive plasticity in attentional control in late adulthood. Exp Aging Res 34, 188-219.
Bouma, A., Mulder, J., Lindeboom, J. en Schmand, B (2012). Handboek neuropsychologische diagnostiek. Amsterdam: Pearson.
Buchler, N.G., Hoyer, W.J., and Cerella, J. (2008). Rules and more rules: the effects of multiple tasks, extensive training, and aging on task-switching performance. Mem Cognit 36, 735-748.
Buitenweg, J., Murre, J.M.J., Ridderinkhof, K.R. (2012). Brain training in progress: a review of trainability among healthy seniors. Frontiers in human neuroscience 6, 183.
CBS Bevolkingsstatistiek, CBS Bevolkingsprognose voor 2013-2060, 2013.
Colcombe, S. and Kramer, A.F. (2003). Fitness Effects on the Cognitive Function of Older Adults: A Meta-Analytic Study. Psychological Science 14, 2, 125-130.
Dahlin, E., Neely, A.S., Larsson, A., Bäckman, L., and Nyberg, L. (2008). Transfer of learning 602 after updating training mediated by the striatum. Science 320, 1510-1512.
Engvig, A., Fjell, A.M., Westlye, L.T., Moberget, T., Sundseth, O., Larsen, V.A., and Walhovd, K.B. (2011). Memory training impacts short-term changes in aging white matter: A Longitudinal Diffusion Tensor Imaging Study. Hum Brain Mapp.
Fisk, J.E., and Sharp, C.A. (2004). Age-related impairment in executive functioning: updating, inhibition, shifting, and access. J Clin Exp Neuropsychol 26, 874-890.
Foster, J. C., & Taylor, G. A. (1920). The applicability of mental tests to persons over 50. Journal of Applied Psychology, 4, 39-58.
O'Sullivan, M., Jones, D.K., Summers, P.E., Morris, R.G., Williams, S.C., and Markus, H.S. (2001). Evidence for cortical "disconnection" as a mechanism of age-related cognitive decline. Neurology 57, 632-638.
Jones, H. E., & Conrad, H. S. (1933). The growth and decline of intelligence: A study of a
homogeneous group between the ages often and sixty. Genetic Psychology Monographs, 13, 223-298.
Karbach, J., Mang, S., and Kray, J. (2010). Transfer of task-switching training in older age: the role of verbal processes. Psychol Aging 25, 677-683.
Kramer, A.F., Hahn, S., and Gopher, D. (1999). Task coordination and aging: explorations of executive control processes in the task switching paradigm. Acta Psychol (Amst) 101, 339-378.
Lustig, C., Shah, P., Seidler, R., and Reuter-Lorenz, P.A. (2009). Aging, training, and the brain: a review and future directions. Neuropsychol Rev 19, 504-522.
Madden, D.J., Bennett, I.J., and Song, A.W. (2009). Cerebral white matter integrity and cognitive aging: contributions from diffusion tensor imaging. Neuropsychol Rev 19, 415- 435.
Mahncke, H.W., Connor, B.B., Appelman, J., Ahsanuddin, O.N., Hardy, J.L., Wood, R.A., Nicholas, M.J., Boniske, T., Atkins, S.M., and Merzenich, M.M.. (2006). Memory enhancement in healthy older adults using a brain plasticity-based training program: A randomized, controlled study. PNAS, 33, 12523– 12528.
Miyake, A., Friedman, N.P., Emerson, M.J., Witzki, A.H., Howerter, A., and Wager, T.D. (2000). The unity and diversity of executive functions and their contributions to complex "Frontal Lobe" tasks: a latent variable analysis. Cogn Psychol 41, 49-100.
Raz, N., Lindenberger, U., Rodrigue, K.M., Kennedy, K.M., Head, D., Williamson, A., Dahle, C., Gerstorf, D., and Acker, J.D. (2005). Regional brain changes in aging healthy adults: general trends, individual differences and modifiers. Cereb Cortex 15, 1676-1689.
Schmand, B., Groenink, S.C., van den Dungen, M. (2008). Letterfluency: psychometrische eigenschappen en Nederlandse normen. Tijdschrift gerontologie en geriatrie, 39.
Treitz, F.H., Heyder, K., and Daum, I. (2007). Differential course of executive control changes during normal aging. Aging, Neuropsychology, and Cognition 14, 370-393.
West, R. L. (1996). An application of prefrontal cortex function theory to cognitive aging. Psychological Bulletin, 120, 272–292.
BIJLAGE I
Figuur 1. Toy Shop.
Voorbeeld van een taak uit de adaptieve, flexibele, cognitieve training. De deelnemer krijgt eerst een boodschappenlijst met artikelen die hij/zij daarna van de plank dient te halen en in het
boodschappenkarretje moet doen. De punten worden bepaald aan de hand van het aantal juiste artikelen.
Figuur 2. Pay attention
Voorbeeld van een taak uit de pseudo-training. De deelnemer krijgt eerst een aantal knipperende blokjes te zien die blauw en paars van kleur zijn. Vervolgens zal één van de blokjes rood gaan
knipperen. De deelnemer dient zo snel mogelijk op dit blokje te klikken, zodat de omliggende blokjes niet worden vernietigd. Daarna zal een ander blokje rood beginnen te knipperen en is het weer de bedoeling dat de deelnemer hierop klikt. Als de deelnemer dit te laat doet zal hij/zij punten verliezen.
