(29/11/2022)

“Non c’è cosa che non venga resa più semplice attraverso
la costanza e la familiarità e l’allenamento.
Attraverso l’allenamento noi possiamo cambiare;
noi possiamo trasformare noi stessi”.
(XIV Dalai Lama Tenzin Gyatso)

Nel precedente articolo abbiamo descritto alcune possibili conseguenze cognitive di un danno cerebrale, con riferimenti a casi storici, clinici o sperimentali; oggi inizieremo a parlare più nello specifico della terapia riabilitativa che intende contrastare queste situazioni, stimolando e riequilibrando quanto più possibile l’attività e la funzionalità del nostro cervello: la riabilitazione cognitiva. Divideremo questo ampio argomento in due parti e parleremo oggi di come le capacità cognitive di un soggetto possano essere valutate. Faremo inoltre qualche considerazione sull’importanza degli scenari videoludici inseriti in questo tipo di percorsi.

Come riportato da Novakovic-Agopians e Abrams [«Cognitive Rehabilitation Therapy» Encyclopedia of the Neurological Sciences (2nd Edition), 2014], la terapia riabilitativa cognitiva è stata definita dal Congresso Americano di Medicina Riabilitativa come una sistematica e funzionale attività terapeutica cognitiva orientata a raggiungere cambiamenti funzionali:

• ristabilendo o rafforzando modelli di comportamento precedentemente appresi,

oppure

• stabilendo nuovi modelli di attività cognitiva o meccanismi di compensazione per i sistemi neurologici compromessi.

La riabilitazione cognitiva è simile agli altri tipi di terapia riabilitativa e comprende approcci sia riparativi sia compensativi.

• La terapia riparativa si basa sul principio che l'esercizio ripetitivo dei circuiti neurali che mediano le funzioni cognitive porti all'apprendimento di nuove abilità, che invertiranno il deterioramento causato dalla lesione. Questo tipo di trattamento presuppone che il tessuto neurale superstite o non malato sia in grado di riorganizzarsi (neuroplasticità) per sostituire la funzione perduta.
• La terapia compensativa, al contrario, si basa sull'elusione dei meccanismi che in precedenza erano necessari per una specifica abilità. Sostituendo i percorsi funzionali, o utilizzando tecniche o apparecchiature adattive, si imparano metodi alternativi per raggiungere l'obiettivo desiderato.

In realtà separare l'allenamento riparativo da quello compensativo è difficile perché l'elaborazione cognitiva praticata durante la terapia compensativa può stimolare i percorsi neurali che mediano il nuovo apprendimento.

Quali sono gli strumenti più moderni utilizzati dai Professionisti della Settore?

Al giorno d’oggi sono di comune utilizzo i “dispositivi medici robotici per la riabilitazione”: questi devices sono particolarmente utilizzati per terapie precise e supportate da sistemi altamente tecnologici, che possano aiutare il Terapista a impostare degli esercizi ripetitivi, intensi e task-specific. Un considerevole numero di queste tecnologie è dedicato alla riabilitazione neuromotoria successiva all’ictus, tanto che ormai si sente spesso parlare di strutture altamente specializzate che offrono percorsi di “riabilitazione robotica” o sono dotate di palestre per“trattamenti tecnologicamente assistiti”. Ma come si coniuga questo argomento con quello della riabilitazione cognitiva?

Ebbene, un tipo di approccio riabilitativo in crescente diffusione prevede che questi dispositivi robotici vengano utilizzati proprio per impostare anche allenamenti di tipo cognitivo. D’altronde risulta intuibile che le possibilità offerte da una certa tecnologia siano moltissime, dunque era una questione di tempo prima che si decidesse di tentare di ampliare l’utilizzo dei robot riabilitativi unendo la richiesta di prestazioni di tipo motorio ad altre di natura più cognitiva, o anche differenziandole maggiormente a seconda della finalità e delle necessità dei pazienti.

Quindi, un dispositivo robotico per la riabilitazione può essere utilizzato anche per somministrare trattamenti terapeutici cognitivi a pazienti che necessitano di questo tipo di approccio.

Esistono inoltre dispositivi che propongono l’utilizzo di ambienti di Realtà Virtuale più o meno immersiva o applicazioni software specifiche per impostare un trattamento di riabilitazione cognitiva. Su questi argomenti torneremo più avanti.

Torniamo adesso sull’argomento centrale di questo articolo e riflettiamo sull’impostazione di un percorso di allenamento o riabilitazione cognitiva, ad esempio per pazienti che subiscono le conseguenze di un trauma neurologico (come un ictus) o soffrono di un qualche tipo di decadimento dovuto a una malattia degenerativa o a una lesione cerebrale.

La prima domanda che un Terapista dovrebbe porsi prima di stabilire le caratteristiche di un trattamento di riabilitazione cognitiva è: “quali sono le abilità cognitive del mio Paziente?”. Ciò vale sia nell’ambito motorio sia in quello cognitivo: ogni sessione, infatti, dovrebbe essere stabilita e personalizzata sulla base delle capacità e delle necessità del paziente o del soggetto trattato.

Risultato (piuttosto negativo) del "Test sull'età cerebrale" nel videogioco educativo "Brain Training del Dr. Kawashima" sviluppato per Nintendo Switch. ©Nintendo, 2020

Un valido strumento di screening cognitivo è la versione italiana della Oxford Cognitive Screen (OCS), recentemente sviluppata con lo specifico obiettivo di descrivere i deficit cognitivi dopo l'ictus [«The Oxford Cognitive Screen (OCS): Validation of a stroke-specific short cognitive screening tool» Psychological Assessment, 2015], [«Italian normative data for a stroke specific cognitive screening tool: the Oxford Cognitive Screen (OCS)» Neurological Sciences, 2016].

Questa scala è composta da 10 compiti che comprendono cinque domini cognitivi: attenzione e funzioni esecutive, linguaggio, memoria, elaborazione dei numeri e prassi (abbiamo parlato di questi domini cognitivi in un precedente articolo). Inoltre, è inclusa una breve valutazione dei difetti del campo visivo.

Di seguito si riportano alcuni esempi di Test utili per effettuare una valutazione cognitiva di un paziente che ha subito una lesione cerebrale.

• Test di associazione di simboli e cifre (attenzione e velocità di elaborazione).

Al soggetto viene mostrata una pagina in cui, nella prima riga, nove simboli sono associati “uno a uno” ad altrettante cifre, da 1 a 9. Le righe sottostanti contengono solo simboli e i soggetti sono tenuti a riportare oralmente la cifra associata a ciascun simbolo. Viene misurato il numero di risposte corrette in 90 secondi. Un punteggio più alto indica funzioni cognitive più elevate [«Symbol digit modalities test», Los Angeles, 1973], [«The symbol digit modalities test - Oral version: Italian normative data» Functional Neurology, 2006].

• Task di memorizzazione di una lista di cifre (memoria).

Viene proposto il compito di “Digit span forward” suggerito originariamente da Hebb [«Distinctive features of learning in the higher animal» Brain Mechanisms and Learning, A Symposium, 1961]. L'esaminatore pronuncia una lista di cifre, ad una velocità di circa una al secondo, e chiede al soggetto di ripeterla immediatamente nello stesso ordine. In caso di successo, viene presentata una lista contenente una cifra in più. Se il soggetto non riesce ad eseguire il task, viene presentata una seconda lista della stessa lunghezza. Se il soggetto ha successo con la seconda lista, viene presentata una lista più lunga di una cifra, come descritto prima. Tuttavia, se si fallisce anche con la seconda lista, il test è terminato. La lunghezza delle sequenze di cifre aumenta gradualmente, partendo da una sequenza di tre numeri (e.g. 5, 8, 2) fino ad una sequenza di un massimo di nove (e.g. 7, 1, 3, 9, 4, 2, 5, 6, 8). L'ampiezza (span) è stabilita come la lunghezza della lista più lunga correttamente richiamata [«Forward and backward span for verbal and visuo-spatial data: Standardization and normative data from an Italian adult population» Neurological Sciences, 2013]. 

• Figura complessa di Rey-Osterrieth (abilità visuo-spaziali e memoria visiva).

Il test, originariamente progettato da Rey [«L’examen psychologique dans les cas d’encéphalopathie traumatique» Archives de Psychologie, 1941] e successivamente standardizzato da Osterrieth [«Le test de copie d’une figure complexe; contribution à l’étude de la perception et de la mémoire» Archives de Psychologie, 1944], richiede al soggetto di copiare una figura geometrica complessa (la condizione è quella di eseguire una copia immediata) [«Clinical and empirical applications of the Rey-Osterrieth Complex Figure Test» Nature Protocols, 2006]. Riguardo al test, la precisione delle prestazioni viene calcolata applicando i criteri di punteggio standard, in cui la figura geometrica è divisa in 18 unità e valutata su una scala a 2 punti sia per la precisione sia per il posizionamento [«Complex Figure Test and recognition trial professional manual» Psychological Assessment Resources, 1995].

• Torre di Londra (funzioni esecutive).

Si tratta di un utile strumento neuropsicologico per misurare le capacità di pianificazione e di risoluzione dei problemi [«Specific impairments of planning» Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences, 1982], [«Planning abilities and the Tower of London: is this task measuring a discrete cognitive function?» Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 2004], [«The Tower of London spatial problem-solving task: Enhancing clinical and research implementation» Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 2002], [«The Tower of London (ToL) in Italy: standardization of the ToL test in an Italian population» Neurological Sciences, 2017]. In breve, questo test è costituito da una tavola con tre bastoncini verticali di diversa lunghezza (crescente) in cui sono collocate tre diverse palline di legno di diversi colori. Il bastoncino più corto ospita una sola pallina, il secondo due e il terzo tre. Ai soggetti viene mostrata una certa configurazione di palline all'interno dei bastoncini e un'immagine della configurazione finale. I soggetti sono quindi tenuti a spostare le palline per raggiungere la configurazione finale, a condizione di non infrangere alcune regole (ogni bastoncino può ospitare un numero diverso di palline, si può spostare una sola pallina per volta, le palline non possono essere posizionate al di fuori dei bastoncini ed è consentito di eseguire un numero massimo di movimenti). Per questo test vengono calcolati tre punteggi: punti, tempo (misurato come la somma del tempo “di pianificazione” e di quello “di esecuzione”), ed errori.

• Test di Stroop per colori e parole (funzioni esecutive).

È uno strumento neuropsicologico ampiamente utilizzato nella pratica clinica per valutare l'attenzione selettiva, la flessibilità cognitiva e la sensibilità alle interferenze, abilità collegate ai lobi frontali. Nella versione breve di questo test [«A short version of the Stroop test: Normative data in an Italian population sample» Nuova Rivista di Neurologia, 2002] vengono proposti tre compiti:

1. parola - (lettura delle parole): 3 liste di 10 parole ("rosso", "blu", "verde") sono fornite in ordine casuale ai pazienti, ciascuna scritta con inchiostro nero; essi devono leggere le parole scritte;
2. colore - (denominazione del colore): 3 liste di 10 cerchi colorati (rosso, blu, verde) sono fornite in ordine casuale ai pazienti; essi devono nominare il colore dei cerchi;
3. colore-parola (test di interferenza): 3 liste di 10 parole (“rosso”, “blu”, “verde”), ciascuna scritta con inchiostro colorato (rosso, blu o verde) diverso dal nome del colore indicato dal suo significato e in tutte le possibili combinazioni, vengono proposte ai pazienti in ordine casuale e viene chiesto loro di nominare il colore dell'inchiostro usato per scrivere ogni parola, non la parola stessa.

Per ogni test vengono registrati il tempo di esecuzione (T1, T2, T3) e gli eventuali errori commessi. Vengono poi calcolati e utilizzati come risultati due effetti di interferenza: il tempo (differenza tra il tempo trascorso nel terzo test e il tempo medio trascorso nei due compiti precedenti), e l'errore (differenza tra il numero di errori commessi nel terzo test e il tempo medio trascorso nei due compiti precedenti).

Esempio di grafico che riporta la valutazione di alcune capacità cognitive

Una volta stabilite le “capacità cognitive” di un paziente sarà quindi possibile impostare un trattamento specifico, definendo esercizi e obiettivi di stimolazione e riabilitazione.

Adesso possiamo fare un collegamento con l’argomento accennato all’inizio di questo articolo, ossia i dispositivi robotici e gli scenari di Realtà Virtuale utilizzati correntemente in riabilitazione.

Parlando dei più moderni dispositivi robotici per la riabilitazione, abbiamo visto che si fa un largo uso di scenari apparentemente video-ludici per impostare gli esercizi. Questo fatto può apparire quasi “strano” a un profano, dato che le persone anziane di oggi non hanno generalmente familiarità con il mondo dei “videogiochi” o con scenari interattivi di Realtà Virtuale mostrati su uno schermo o attraverso un visore. Qual è, allora, il razionale dietro a questo tipo di approccio?

Negli ultimi anni si è fatta sempre più concreta l’ipotesi che i videogiochi possano favorire specifiche modificazioni in alcune aree del sistema nervoso. A causa della loro caratteristica capacità di coinvolgimento, come si è visto, i videogiochi vengono proposti anche ai pazienti neurologici non per finalità ludiche, ma per scopi terapeutici in modo da rendere le terapie riabilitative più stimolanti e intense (si parla appunto di Serious Games). Un’autorità internazionale nel settore del videogaming con finalità di stimolazione cognitiva è Ryuta Kawashima, Medico e Neuroscienziato giapponese e Professore Ordinario all’Università di Tohoku.

In una review del 2019, in cui sono stati analizzati principalmente l'avventura in 3D, il tiro in prima persona (“first-person shooting”, FPS), il puzzle, la danza ritmica e i task di strategia, si evidenzia che i videogiochi influenzano la struttura e la funzione del cervello a seconda di come viene eseguito il gioco. I risultati di questo articolo hanno dimostrato che i videogiochi possono essere utili per il nostro cervello, sebbene gli effetti benefici varino a seconda del tipo di videogioco [«Does Video Gaming Have Impacts on the Brain: Evidence from a Systematic Review» Brain Sciences, 2019].

Si è inoltre dimostrato che la stimolazione cognitiva tramite il gioco è un metodo per consentire il mantenimento di un cervello sano e per limitare il decadimento delle funzionalità cognitive necessarie allo svolgimento di attività giornaliere negli anziani con demenza [«Designing Serious Computer Games for People With Moderate and Advanced Dementia: Interdisciplinary Theory-Driven Pilot Study» JMIR Serious Games, 2017].

Infatti, la ricerca ha riscontrato come anche gli anziani (non solo i giovani) possano essere giocatori di Serious Games [«Clinical trial design of serious gaming in mild cognitive impairment» Frontiers in Aging Neuroscience, 2015]. Esiste a tal proposito una forte evidenza empirica che ha messo in luce che i videogiochi e le attività online hanno effetti benefici sul funzionamento cognitivo degli anziani anche con demenza in diversi ambiti quali: tempi di reazione, memoria, span di attenzione, controllo delle funzioni cognitive e incremento delle capacità di multitasking [«Video Games and Other Online Activities May Improve Health in Ageing» Frontiers in Medicine, 2018]. Ecco perché, rispetto alla scorsa decade, oggi gli anziani sono sempre più fruitori dei videogiochi [«Recommendations for the use of Serious Games in people with Alzheimer’s Disease, related disorders and frailty» Frontiers in Aging Neuroscience, 2014].

Non sembra quindi controindicato (anzi, tutt’altro) l’utilizzo di un dispositivo meccanico o robotico unito a Serious Games con pazienti che hanno difficoltà cognitive oltre che motorie.

Appurato che il percorso di riabilitazione cognitiva vada stabilito tenendo conto delle valutazioni neuropsicologiche e neurologiche, confrontandosi anche con altre figure professionali come ad esempio quella del logopedista (specialmente in caso di disturbi del linguaggio), con gli strumenti finora elencati potremo, nel prossimo articolo, analizzare alcuni tipi di esercizi che vengono effettivamente proposti ai pazienti che necessitano di recuperare determinate abilità. Così come una persona con quadricipiti femorali deboli sarà invitata a fare determinati esercizi per gli arti inferiori, un paziente con afasia potrà svolgere esercizi di natura linguistica, o in caso di eminegligenza spaziale saranno suggeriti compiti di esplorazione dell’ambiente circostante. È chiaro che analizzando tutte le possibilità di allenamento cognitivo si aprirebbe un mondo vastissimo e, come abbiamo visto, estremamente complesso; si cercherà però di delineare l’approccio pratico, la metodica di impostazione con alcuni esempi tratti da contesti riabilitativi reali. Inoltre continueremo a dare ampio spazio a quelli che sono strumenti software o hardware correntemente utilizzati proprio nel ramo della riabilitazione cognitiva.