Zaangażowanie w instrumenty muzyczne na przestrzeni całego życia i pamięć epizodyczna w późnym okresie życia: analiza danych podłużnych z okresu 60 lat z badania podłużnego stanu Wisconsin

Abstrakcyjny

Tło

W miarę wzrostu globalnego obciążenia demencją brak leczenia uwypukla potrzebę identyfikacji czynników, które mogą poprawić rezerwę poznawczą – zdolność do zapobiegania pogorszeniu się funkcji poznawczych w starszym wieku.

Istnieje pewien związek między demencją a pamięcią, ale nie wszystkie problemy związane z pamięcią są demencją. Demencja jest przewlekłą, postępującą chorobą neurologiczną, która objawia się głównie upośledzeniem funkcji poznawczych, w tym pamięci, zdolności myślenia, rozumienia, osądu i umiejętności języka emocjonalnego.

Wraz z wiekiem pogarsza się pamięć, co jest normalnym zjawiskiem fizjologicznym, ale nie musi oznaczać rozwoju demencji. Aby chronić zdrowie mózgu, powinniśmy skupić się na ćwiczeniach fizycznych i zapobiegać chorobom przewlekłym, takim jak choroby naczyń mózgowych i cukrzyca. Jednocześnie możemy podjąć pewne kroki w celu utrzymania pamięci, takie jak organizowanie spraw, sumienne myślenie i rozwiązywanie problemów, a także czytanie, uczenie się i komunikowanie się z umiarem.

W procesie leczenia demencji bardzo ważnym krokiem jest także pomaganie pacjentom w utrzymaniu pamięci. Utrata pamięci będzie miała ogromny wpływ na jakość życia pacjentów. Możemy zastosować pewne szkolenia i techniki, aby pomóc pacjentom w zapamiętywaniu, takie jak przypominanie pacjentom o sprawach życia codziennego, wzmacnianie komunikacji i umieszczanie często używanych przedmiotów w stałych miejscach, aby poprawić zdolność pacjentów do samoopieki i jakość życia.

Krótko mówiąc, istnieje związek między demencją a pamięcią, ale nie wszystkie problemy związane z pamięcią są demencją. Zapobieganie demencji, koncentracja na ćwiczeniach, zapobieganie chorobom przewlekłym oraz utrzymywanie pozytywnego nastawienia i mentalności również mają ogromny wpływ na nasze długoterminowe zdrowie. Widać, że musimy poprawić pamięć, a Cistanche może znacznie poprawić pamięć, ponieważ może także regulować równowagę neuroprzekaźników, takich jak zwiększenie poziomu acetylocholiny i czynników wzrostu, które są bardzo ważne dla pamięci i uczenia się. Ponadto Cistanche może również poprawić przepływ krwi i promować dostarczanie tlenu, co może zapewnić mózgowi wystarczające odżywienie i energię, poprawiając w ten sposób witalność i wytrzymałość mózgu.

Kliknij i poznaj sposoby na poprawę swojej pamięci

Stwierdzono korzystny związek między kontaktem z instrumentami muzycznymi a pamięcią epizodyczną u dzieci, młodych dorosłych i osób starszych. Jednak wcześniejsze badania dotyczące korzystania z instrumentów muzycznych rzadko sprawdzały potencjał ekspozycji na instrumenty muzyczne w okresie dojrzewania i dorosłości w zakresie niezależnej poprawy funkcji poznawczych ani nie wiązały się one z tempo pogarszania się pamięci w czasie u osób starszych.

Zbadaliśmy, czy zaangażowanie nastolatków w instrumenty muzyczne i ciągłe korzystanie z nich przez całe dorosłe życie były oddzielnie powiązane z wyższą pamięcią epizodyczną, a także tempem spadku w dużej kohorcie podłużnej.

Metody

Dane pochodziły z potencjalnej grupy absolwentów szkół średnich z 1957 r. Zaangażowanie muzyczne w szkołach średnich (HSME) zostało potwierdzone na podstawie roczników absolwentów i ocenione jako członkostwo w muzycznych grupach wykonawczych. Do oceny zaangażowania muzycznego w okresie dorosłości (MEA) użyto kwestionariusza w wieku 35, 55 i 65 lat. Wynik pamięci epizodycznej składał się z wyników zadań przypominania natychmiastowego i opóźnionego i był oceniany, gdy uczestnicy byli w wieku od około 65 do 72 lat (5718 osób). Do oceny związku między muzyką a wydajnością pamięci i jej spadkiem w czasie wykorzystano modele liniowe.

Wyniki

Spośród maturzystów, którzy wzięli udział w badaniu, 38,1% zajmowało się muzyką w szkole średniej, a 21,1% w wieku dorosłym. Podczas gdy zaangażowanie muzyczne było częstsze u osób, które bawiły się w dzieciństwie, 40% tych, którzy grali nieprzerwanie jako dorośli, nie bawiło się w szkole średniej. Wysokie HSME (B=0.348, p=0.049) i ciągłe MEA (B=0.424, p=0.012) były powiązane z wyższymi wynikami pamięci w wiek 65 lat po korekcie współzmiennej. Badając spadek pamięci, korzyści wynikające z wysokiego HSME malały z czasem (B=-0.435, p=0.048), podczas gdy tempo spadku nie różniło się pomiędzy grupami MEA. Modele eksploracyjne wykazały zróżnicowane korzyści dla HSME i natychmiastowego wycofania oraz MEA i opóźnionego wycofania.

Wniosek

Badanie to dostarcza dalszych dowodów na to, że zaangażowanie muzyczne w dzieciństwie lub w dorosłości jest powiązane z pozamuzyczną rezerwą poznawczą. Te dwie ekspozycje mogą działać odmiennie w różnych obszarach pamięci epizodycznej. Konieczne są dalsze prace, aby określić związek między muzykalnością a tempem pogorszenia funkcji poznawczych.

Wstęp

W miarę starzenia się światowej populacji bezwzględnie wzrasta liczba osób cierpiących na związane z wiekiem choroby poznawcze, takie jak demencja [1]. Aktualne szacunki dotyczące globalnego obciążenia chorobami wskazują, że na demencję cierpi ponad 43 miliony osób, a ponadto sugerują, że liczba ta rośnie o 38,2% rocznie [2].

Brak leczenia pogorszenia funkcji poznawczych i demencji podkreśla potrzebę identyfikacji czynników, które mogą poprawić „rezerwę poznawczą”, definiowaną jako zdolność mózgu do kontynuowania pracy pomimo rosnącego poziomu patologii związanej z wiekiem, chroniąc w ten sposób przed związanymi z wiekiem zaburzeniami funkcji poznawczych [3]. Jednym z potencjalnych czynników chroniących przed związanym z wiekiem pogorszeniem funkcji poznawczych i demencją jest trening muzyczny [4,5]. Coraz więcej dowodów wskazuje, że trening muzyczny lub korzystanie z instrumentów muzycznych może zmieniać funkcję i strukturę mózgu; potencjalnie czyniąc go bardziej złożonym i wydajnym [6–8]. W porównaniu do osób niebędących muzykami, muzycy wykazali młodszy wiek mózgu, mierzony za pomocą strukturalnego rezonansu magnetycznego [7]. Lata treningu muzycznego wykazały pozytywną korelację z objętością kory przyhipokampowej u osób starszych [8].

Podobnie trening muzyczny wiąże się z powiększeniem przedniego ciała modzelowatego i lewego płata skroniowego, różnicami w istocie szarej oraz dodatkowymi makro- i mikrostrukturalnymi zmianami w mózgu u osób przeszkolonych muzycznie w porównaniu z osobami bez treningu muzycznego [9–11]. Uważa się, że te różnice strukturalne wskazują na reorganizację funkcjonalną, która może wiązać się z korzyściami w zakresie niektórych funkcji poznawczych u osób wyszkolonych muzycznie[12].

Badania na dzieciach wykazały przewagę poznawczą wśród osób, które przeszły szkolenie muzyczne w porównaniu z tymi, które tego nie zrobiły [13–16]. Na przykład dzieci z 15-miesięcznej grupy interwencji muzycznej zaobserwowały większą poprawę ogólnych wyników poznawczych w porównaniu z grupami kontrolnymi, w których brały udział lekcje dramy i nie stosowano żadnej interwencji [15]. Co więcej, dzieci biorące udział w dwuletnim intensywnym programie szkolenia na instrumentach muzycznych wykazały szerokie korzyści poznawcze, w tym pamięć roboczą, uwagę i szybkość przetwarzania, w porównaniu do dzieci objętych programem słuchania muzyki i teorii [16]. Te korzyści poznawcze u osób wyszkolonych muzycznie mogą utrzymywać się także w starszym wieku [16]. 17–23].

W niedawnej metaanalizie przeanalizowano 9 badań korelacyjnych i 4 badania eksperymentalne przeprowadzone wśród muzyków i osób niebędących muzykami w wieku 59 lat i więcej [20]. Większość badań obejmowała zdefiniowanie muzyki jako wczesnej (młodzieży) i długoterminowej (bieżącej) edukacji. Umiejętności muzyczne były korzystnie powiązane z szeroką gamą obszarów funkcjonowania poznawczego, takich jak zdolność wzrokowo-przestrzenna, werbalna pamięć robocza i percepcja słuchowa. Potencjalnie bardziej interesujące jest to, że dorośli, którzy w młodym wieku zaangażowali się w naukę muzyki, wykazali w późniejszym życiu ostrzejsze przetwarzanie neuronowe i większą rezerwę poznawczą, niezależnie od aktualnego poziomu zaangażowania muzycznego [24,25].

Chociaż badania przekrojowe sugerują poprawę funkcji poznawczych u dorosłych, nie jest jasne, czy muzykalność wiąże się z tempem pogorszenia funkcji poznawczych w późniejszym życiu. Randomizowane badania mogłyby badać interwencje w zakresie treningu muzycznego i pogorszenie funkcji poznawczych u starszych uczestników, ale tego typu badania nie są powszechne [20], a obserwacja jest zwykle krótka.

Jedno badanie z udziałem uczestników w wieku 60–85 lat wykazało, że sześć miesięcy lekcji gry na pianinie zapewniło pewną poprawę pamięci roboczej w porównaniu z grupą nieinterwencyjną, chociaż korzyści zanikły po zakończeniu lekcji i nie było wiadomo, czy wystąpią inne trwałe efekty wykraczające poza 9- miesiąc okres badania [26]. Chociaż podłużne badania kohortowe rzadko pozwalają na wykrycie bezpośrednich związków przyczynowych, zapewniają one wyjątkową perspektywę na starzenie się w dłuższych okresach w tej samej grupie osób.

One longitudinal study showed that early-life musical engagement (>4 lata przed ukończeniem 18. roku życia) wiązało się zarówno z poprawą pamięci epizodycznej, jak i dłuższym czasem do rozpoznania łagodnych zaburzeń poznawczych, ale nie z tempem pogorszenia funkcji poznawczych w ciągu 5 lat [25]. W drugim badaniu podłużnym sprawdzano powiązania między zajęciami w czasie wolnym a ryzykiem demencji u dorosłych w wieku powyżej 75 lat [27] i stwierdzono, że częste granie na instrumentach muzycznych (kilka dni lub więcej w tygodniu) na początku badania wiązało się z niższym ryzykiem demencji, podczas gdy częsta aktywność w czasie wolnym uczestnictwo zmniejszyło tempo pogorszenia funkcji poznawczych w ciągu 5 lat.

Zaangażowanie w grę na instrumencie muzycznym w wieku dorosłym jest mniej powszechne wśród osób, które nigdy nie uczyły się gry na instrumentach w dzieciństwie [28]. Dlatego nie jest jasne, czy zaangażowanie w instrumenty w wieku dorosłym odgrywa rolę w zapewnianiu rezerwy poznawczej wykraczającej poza ekspozycję z dzieciństwa. W tym badaniu podłużnym skupiamy się na oddzielnych skutkach korzystania z instrumentów muzycznych przez młodzież i dorosłych na przebieg życia i pamięć epizodyczną. Pamięć epizodyczna jest powszechna w badaniach starzenia się poznawczego i jest charakterystycznym objawem stosowanym w identyfikacji osób chorych na chorobę Alzheimera i inne powiązane demencje [29–31].

W wielu badaniach wykazano powiązanie pamięci epizodycznej i werbalnych składników pamięci epizodycznej z grą na instrumentach muzycznych. Dzieci, które grały na instrumencie przez co najmniej rok, wykazywały wyższą werbalną pamięć natychmiastową i opóźnioną w zadaniach pamięciowych w porównaniu z dziećmi, które tego nie robiły [14]. Wśród studentów, wyniki w zakresie pamięci werbalnej były wyższe wśród osób, które w okresie dojrzewania przeszły szkolenie muzyczne w porównaniu z tymi, które nie przeszkoliły się [17,32]. Metaanaliza przeprowadzona wśród młodych dorosłych [4] i osób starszych [20] potwierdziła podobne korzyści w zakresie uczenia się werbalnego i pamięci roboczej związanej z muzykalnością.

Chociaż istnieje silna baza literatury na temat treningu muzycznego i pamięci epizodycznej na temat skojarzeń, ograniczone dane dotyczą odrębnych skutków odtwarzania muzyki w młodszych latach, a także kontynuowania zabawy przez całe życie oraz związku z pamięcią epizodyczną w starszym wieku. Co więcej, niewiele wiadomo na temat tego, czy oddzielne ekspozycje na trening muzyczny wiążą się jedynie z wyższą wydajnością pamięci w ciągu całego życia, czy też mogą również pomóc w spowolnieniu tempa spadku.

Według naszej wiedzy nie ma badań podłużnych sprawdzających związek między treningiem muzycznym a pogorszeniem pamięci przy użyciu odrębnych ocen zaangażowania młodzieży i dorosłych w grę na instrumentach muzycznych. Zatem, korzystając z danych z obserwacyjnego badania kohortowego, postawiliśmy hipotezę, że 1) zaangażowanie się w muzykę przez młodzież i ciągłe granie na niej przez całe życie są oddzielnie powiązane z wyższą pamięcią epizodyczną w późniejszym życiu oraz 2) zaangażowanie muzyczne w okresie dojrzewania i ciągłe przez całe życie są powiązane chroni przed utratą pamięci.

Metody

Uczestnicy

Przeprowadziliśmy analizę danych wtórnych, korzystając z danych z badania podłużnego Wisconsin (WLS), finansowanego przez National Institute on Aging [33]. WLS to badanie przebiegu życia 10 317 losowo wybranych mężczyzn i kobiet, którzy ukończyli szkoły średnie w Wisconsin (USA) w 1957 r. Około jedna trzecia wszystkich absolwentów stanu Wisconsin w 1957 r. została wybrana do tego długoterminowego badania uzupełniającego. Dane ankietowe dotyczące absolwentów zebrano zarówno od absolwentów, jak i ich rodziców, a fale zbierania miały miejsce w latach 1957, 1964, 1975, 1993, 2004 i 2011.

Etyka

Wszystkie dane nie pozwalają na identyfikację i są publicznie dostępne do pobrania (https://www.ssc.wisc.edu/research/data/), a zatem nie wymagają zatwierdzenia przez Instytucjonalną Komisję Rewizyjną.

Wynik – pamięć epizodyczna

W badaniu uzupełniającym WLS z lat 2004 i 2011 podczas wywiadów telefonicznych lub osobistych oceniano wiele dziedzin poznania werbalnego, stosując poprawioną skalę inteligencji dorosłych Wechslera i inne pomiary poznania. Na ocenę pamięci epizodycznej składały się dwa elementy: wyniki zadań przypominania natychmiastowego i opóźnionego. Zadania te zostały specjalnie opracowane do podawania uczestnikom przez telefon, wykazały wysoką czułość i swoistość w diagnozowaniu choroby Alzheimera oraz wysoką wiarygodność testu-powtórnika w starszych populacjach [31].

Szczegóły dotyczące zarządzania tymi zadaniami można znaleźć w podręczniku instrumentu Wisconsin Longitudinal Study, dostępnym na stronie internetowej wymienionej powyżej. W skrócie, w przypadku nauki werbalnej ankieterzy czytają listę dziesięciu słów o wysokiej częstotliwości, jedno co dwie sekundy. Respondenci mieli maksymalnie dwie minuty na natychmiastowe i prawidłowe przypomnienie jak największej liczby słów z tej listy. Następnie ankieterzy odwracali uwagę respondentów innymi pytaniami, w tym informacjami na temat ubezpieczeń, emerytur i postaw emerytalnych, przez około 12 minut, aby uniknąć powtarzania listy przez ankietowanych.

Następnie oceniano pamięć długoterminową, prosząc uczestników o werbalne przypomnienie tej samej listy z zadania natychmiastowego przypomnienia. Rejestrowano liczbę poprawnie zapamiętanych słów zarówno w przypadku zadania natychmiastowego, jak i opóźnionego. Podstawowy wynik pamięci epizodycznej zdefiniowano jako sumę tych miar. Zarówno w ogólnej literaturze dotyczącej starzenia się, jak i literaturze poświęconej poznaniu specyficznemu dla muzyki, zadania te często łączy się w jedną miarę pamięci epizodycznej [14,25,34–36].

Jednakże przeprowadziliśmy również dwie analizy eksploracyjne, w których oceniano oddzielne modele zadań przypominania natychmiastowego i przypominania opóźnionego. Nie są nam znane żadne dostępne normy, na podstawie których można by obiektywnie określić poziom i rodzaj zaburzeń poznawczych w tym badaniu. Jednakże, aby określić kliniczne znaczenie wpływu, jaki zaangażowanie muzyczne może mieć na pamięć, przeprowadzono osobną analizę wrażliwości. Kierując się wspólnymi wytycznymi z wcześniejszych badań nad łagodnymi zaburzeniami poznawczymi (MCI) [37], zoperacjonalizowaliśmy możliwe MCI jako wystąpienie 1,5 odchylenia standardowego poniżej średniego wyniku pamięci epizodycznej w 2004 roku. Ta analiza miała charakter eksploracyjny.

Podstawowe predyktory – miary zaangażowania instrumentów muzycznych

Podstawowym miernikiem wczesnego zaangażowania muzycznego było zaangażowanie nastolatków w zespoły muzyczne w szkole średniej. Badacze WLS pozyskali roczniki dla absolwentów zawarte w pierwotnym badaniu. Wszystkie działania studentów wymienione w roczniku, w tym liczba zespołów muzycznych, zostały zakodowane dla każdego absolwenta. Zmienna dotycząca występu muzycznego podsumowała całkowitą liczbę działań orkiestry, zespołu, chóru i mniejszych zespołów muzycznych w ostatnim roku nauki.

Jak zauważył White-Schwoch [24], uczestnictwo w szkole muzycznej w szkole średniej odpowiada na ogół 4–14 latom kształcenia muzycznego. Co więcej, uczniowie w szkole średniej należący do więcej niż dwóch grup muzycznych prawdopodobnie poświęcili większą ilość czasu i intensywności na naukę muzyki we wcześniejszych latach swojego życia. Rozkład tej zmiennej również był wypaczony i stanowił naturalną granicę, przy czym znacznie mniej uczniów uczestniczyło w 3, 4, 5 lub 6+ grupach muzycznych. Dlatego też zajęcia muzyczne w szkołach średnich podzielono na trzy grupy: brak udziału muzycznego (0 grupy wykonujące występy muzyczne), umiarkowane uczestnictwo (1–2 grupy) i wysokie uczestnictwo (3+ grupy).

Ciągłe zaangażowanie muzyczne zostało ocenione za pomocą kilku pytań przeprowadzonych w latach 2004 i 2011 w ankietach uzupełniających. W 2004 roku absolwentom zadano następujące pytania: 1) ile czasu w miesiącu poświęcili na grę na instrumencie muzycznym w ciągu ostatniego roku (2003); 2) jak często grali na instrumencie 10 lat wcześniej (1994, kategorie: nigdy, czasami, często); oraz 3) jak często grali na instrumencie w wieku 35 lat (~1974, kategoria: nigdy, czasami, często). Punkty gromadzenia danych przedstawiono na ryc. 1.

Zaangażowanie muzyczne w wieku dorosłym (MEA) zoperacjonalizowano jako zmienną złożoną, przy czym gra ciągła, zabawa przerywana i zabawa nigdy nie została zdefiniowana w następujący sposób: zabawę ciągłą definiuje się jako zaangażowanie na instrumencie we wszystkich kolejnych punktach czasowych (np. 1974, 1994 i 2004); grę przerywaną definiuje się jako osobę, która grała w tym czy innym momencie w czasie, ale nie grała w sposób ciągły; i którzy nigdy nie grali, zdefiniowano jako osoby, które nigdy nie grały na instrumencie muzycznym w żadnym z punktów kontrolnych. Ponieważ główny wynik, pamięć epizodyczna, został po raz pierwszy oceniony w 2004 r., postanowiliśmy nie uwzględniać praktyki muzycznej w ocenie z 2011 r., aby uniknąć odwrotnej przyczynowości (tj. związek pomiędzy mniejszą praktyką muzyczną w 2011 r. a gorszymi wynikami pamięci, co w rzeczywistości wynika z pogorszenia się pamięci po 2004 r.).

W ramach analizy wrażliwości zbadaliśmy włączenie praktyki muzycznej w 2011 r. jako osobnej zmiennej. Trybunał stwierdził jednak, że gra w 2011 r. była silnie skorelowana ze zmienną MEA. Wskazywało to, że poziom muzykalności w wieku dorosłym był stosunkowo stabilny. W rzeczywistości w 2011 roku grało bardzo niewiele osób, które nigdy wcześniej nie grały jako osoby dorosłe. Nieco wyższy był odsetek uczestników zabawy ciągłej, którzy przestali grać w 2011 r., ale usunięcie tych osób z analizy nie miało istotnego wpływu na nasze wyniki.

Współzmienne

Na podstawie wcześniejszej literatury zidentyfikowano współzmienne i uwzględniono je we wszystkich skorygowanych modelach. Wynik IQ w szkole średniej zdefiniowano jako rangę centyla na podstawie wyników Henmona-Nelsona, biorących udział w krajowych testach. Zmienna ta została ujednolicona w skorygowanych modelach dla ułatwienia interpretacji. Poziom wykształcenia został sklasyfikowany jako ukończenie szkoły średniej, stopień naukowy, stopień licencjata lub ukończenie/ukończenie studiów wyższych lub zawodowych. Uwzględniono płeć i każdy wcześniejszy udar.

Nie uwzględniono rasy ani pochodzenia etnicznego, ponieważ w próbie z Wisconsin występowała niewielka różnorodność. Nie uwzględniono także wieku, ponieważ wszyscy uczestnicy byli mniej więcej w tym samym wieku. Wykorzystując komponenty opisane przez Greenfielda i Moormana [38], skonstruowano globalną zmienną SES z dzieciństwa, stosując standaryzowane miary dochodów ojca z pracy w 1957 r., wykształcenia ojca, dochodu rodziców i prestiżowy wynik Narodowego Centrum Badania Opinii (NORC) z 1950 r. dla zawodu ojca w 1957 r. Wszystkie indywidualne standaryzowane miary zostały następnie uśrednione w celu uzyskania złożonej, globalnej miary SES w dzieciństwie.

Analiza statystyczna

Do analizy włączono uczestników, jeśli wykonali zadania związane z uczeniem się werbalnym i zapamiętywaniem podczas oceny uzupełniającej z 2004 r. lub oceny uzupełniającej z 2011 r. (n=5,718). W analizach jednoczynnikowych porównano współzmienne demograficzne i wyniki poznawcze w późniejszym życiu na trzech poziomach uczestnictwa w muzyce w szkołach średnich (brak, umiarkowany, wysoki) za pomocą testów chi-kwadrat i ANOVA.

Do oceny związku między muzyką a wynikami pamięci wykorzystano liniowe modele mieszane. Pozwolono, że wyniki na początku badania (tj. pamięć epizodyczna w wieku 65 lat) różniły się u poszczególnych uczestników (tj. przechwytywanie losowe). Zbadano losowe nachylenia, ale nie uwzględniono ich, ponieważ wynikowy składnik wariancji dla nachyleń był zarówno mały, jak i nieistotny. Szacunki dotyczące pogorszenia pamięci według grup zaangażowania muzycznego są reprezentowane przez interakcję czasu i zmiennych zaangażowania muzycznego. Grupy zaangażowania muzycznego w szkołach średnich (HSME) i kontynuacja zaangażowania muzycznego po ukończeniu szkoły średniej (MEA) modelowano najpierw oddzielnie (Model 1 i Model 2), a następnie łącznie (Model 3).

Stwierdzono, że składnik interakcji pomiędzy HSME i MEA jest nieistotny dla wszystkich podgrup i dlatego został usunięty z modelu. Dodatkowe współzmienne sprawdzono w Modelu 4. W analizie eksploracyjnej wynik pamięci epizodycznej podzielono na dwa oddzielne komponenty: przywołanie natychmiastowe (Model 5) i przywołanie opóźnione (Model 6). Macierze kowariancji określono jako nieustrukturyzowane. Kolinearność zbadano dla wszystkich ustalonych parametrów modelu, wykorzystując zarówno macierze korelacji, jak i prostą regresję liniową z oszacowanymi współczynnikami inflacji wariancji. Wszystkie rhos były mniejsze niż 0,3, a wszystkie szacunki VIF były poniżej 1,4, co wskazuje na niskie ryzyko wielokolinearności. Wszystkie analizy przeprowadzono przy użyciu SAS 9.4© Cary, NC

Wyniki

Dane opisowe przedstawiono w tabeli 1. Respondenci podzielili się równomiernie ze względu na płeć (54% kobiet). Większość respondentów nie kontynuowała nauki (74% absolwentów szkół średnich). Sześćdziesiąt dwa procent uczniów w szkole średniej nie brało udziału w występach muzycznych w szkołach średnich, 29% brało udział w 1–2 zespołach muzycznych, a 9% w 3 lub więcej grupach muzycznych. Po ukończeniu szkoły średniej 55% nie grało na instrumentach muzycznych, 14% grało sporadycznie, 8% grało nieprzerwanie, a 23% nie dało się sklasyfikować lub było nieznanych. Czterdzieści procent tych, którzy grali nieprzerwanie jako dorośli, nie grało w szkole średniej (172/428). Średnie wyniki w zakresie pamięci w latach 2004 i 2011 wyniosły odpowiednio 10,25 (SD 3,62) i 8,91 (SD 2,92).

Płeć, wykształcenie, zaangażowanie się w grę na instrumentach muzycznych po ukończeniu szkoły średniej i IQ w szkole średniej istotnie różniły się pomiędzy grupami muzyków ze szkół średnich (str.<0.01, Table 1). A greater proportion of females participated in musical groups. Those who were highly involved in high school music tended to acquire more post-high school education, and a greater proportion of them continued their musicianship. As high school musicianship increased, so did 2004 and 2011 episodic memory scores (p <0.01). 

Najpierw modelowano oddzielnie naukę gry w szkole średniej i dalsze korzystanie z gry na instrumentach muzycznych (Model 1 i Model 2), a następnie łącznie (Model 3), aby przeanalizować możliwe powiązania młodzieży i dorosłych z pamięcią i pogorszeniem się stanu zdrowia (Tabela 2). W Modelu 1 umiarkowany i wysoki poziom zaangażowania muzycznego w szkole średniej (HSME) był istotnie powiązany z wyższymi wynikami pamięci na początku badania (tj. pamięcią w wieku 65 lat) w porównaniu z grupą, która nie stosowała HSME. Wielkość współczynnika dla wysokiego poziomu HSME była prawie dwukrotnie większa niż w grupie umiarkowanego HSME.

Zwiększone tempo spadku w czasie dla obu grup było marginalnie istotne, co wskazywało na możliwą tendencję powrotu do średniej. Podobne wyniki i współczynniki uzyskano w przypadku zaangażowania w muzykę w wieku dorosłym. W Modelu 2 zarówno przerywana, jak i ciągła MEA była istotnie powiązana z wyższymi wynikami pamięci na początku badania w porównaniu z brakiem MEA. Jednak żadne z nich nie było powiązane ze spadkiem wyników pamięci. W Modelu 3 większość efektów wykazywała niewielkie tłumienie, ale znaczące efekty z modeli jednoczynnikowych pozostały istotne w modelu połączonym.

W porównaniu z osobami, które nie słuchały muzyki w szkole średniej, zarówno umiarkowane, jak i wysokie HSME wykazało wyższe średnie wyniki w zakresie pamięci w wieku 65 lat (B=0.498, p < 0.0{{20 }}1, B=0,958, p < 0,001). Obie grupy wykazały bardziej gwałtowne tempo spadku w porównaniu z grupą, która nie stosowała HSME, ale wyniki były umiarkowanie istotne (B=-0,235, p=0,088, B=-0,041, p {{15 }}.058). Zaangażowanie muzyczne w wieku dorosłym wykazywało podobną zależność dawka-odpowiedź na początku badania (przerywany MEAB=0,551, p < 0,001; ciągły MEA B=0,921, p < 0,001), ale żadne z nich nie wykazywało istotnego wpływu w czasie w porównaniu z grupą muzyczną bez dorosłych.

Po skorygowaniu o dodatkowe współzmienne w Modelu 4 (Tabela 3), zarówno wysoki HSME, jak i ciągły MEA ponownie uległy osłabieniu, ale pozostały istotnymi pozytywnymi predyktorami pamięci na początku badania. Wysokie HSME w dalszym ciągu wykazywało znacznie bardziej gwałtowny spadek funkcji poznawczych (B=-0.435, p=0.048 [ryc. 2A]). Tempo pogorszenia funkcji poznawczych nie różniło się pomiędzy grupami kontynuującymi MEA (ryc. 2B).

Ogólnie rzecz biorąc, wyniki pamięci uczestników spadły z biegiem czasu średnio o około 1,2 punktu (B=-1,177, p < 0.001). Globalne SES w dzieciństwie, płeć, wykształcenie, IQ w szkole średniej i udar również były istotne lub marginalnie istotne. Po uwzględnieniu wszystkich innych zmiennych towarzyszących modelu, wyniki pamięci kobiet były średnio o około 1,7 punktu wyższe w porównaniu z mężczyznami, a osoby, które przeszły udar, miały średnio o około 1,1 punktu niższe w porównaniu z tymi, które nie miały udaru. Dla każdego odchylenia standardowego powyżej średniego IQ w szkole średniej wyniki pamięci wzrosły o około 0,49 punktu. Pamięć epizodyczną podzielono na możliwy wskaźnik MCI w ramach analizy wrażliwości, ale jej obecność w badanej populacji była niska (4,2% w 2004 r. i 6,7 % w 2011 r.). W skorygowanym modelu większość wyników dla współzmiennych pozostała taka sama.

Wysoki HSME działał ochronny, ale stał się marginalnie istotny (OR 0,39, p=0,07), a MEA stał się nieistotny (nie pokazano wyników modelu). Pamięć epizodyczna obejmowała zarówno zadania przywoływania natychmiastowego, jak i opóźnionego . Aby oddzielnie zbadać te zadania, wykonaliśmy jednak dwa dodatkowe modele eksploracyjne (Model 5 i Model 6, Tabela 3). Jak widać z wcześniejszej literatury, większość efektów współzmiennych została rozłożona stosunkowo równomiernie pomiędzy modelami przypominania natychmiastowego i opóźnionego. Na przykład współczynnik udaru w modelu natychmiastowego wycofania wyniósł B=-0,543; w modelu opóźnionego przywołania, skok B =-0.530. Co ciekawe, HSME i MEA nie odzwierciedliły tego nawet podziału między tymi dwoma zadaniami.

Raczej zarówno umiarkowany, jak i wysoki HSME były istotnymi pozytywnymi predyktorami natychmiastowego przypomnienia, podczas gdy MEA nie. Zarówno średnie, jak i wysokie HSME również odnotowały znaczny spadek w miarę upływu czasu w porównaniu z brakiem HSME. I odwrotnie, umiarkowane i wysokie MEA były istotnymi pozytywnymi predyktorami opóźnionego wycofania, podczas gdy HSME nie. Podobnie jak w przypadku modelu pełnej pamięci (Model 4), nie stwierdzono istotnego związku między podgrupami MEA a spadkiem w czasie.

Dyskusja

Obecnie dostępne są ograniczone informacje na temat zakresu, w jakim zaangażowanie muzyczne może zrównoważyć lub opóźnić wystąpienie pogorszenia pamięci epizodycznej w późniejszym życiu. Wykorzystując podłużną kohortę absolwentów szkół średnich w stanie Wisconsin, których badania rozpoczęły się po raz pierwszy w 1957 r., zbadaliśmy związek między używaniem instrumentów muzycznych w szkole średniej lub później a pamięcią epizodyczną i pogorszeniem się stanu zdrowia w późnym wieku. Zgodnie z wcześniejszymi badaniami odkryliśmy istotny związek między zaangażowaniem w instrumenty muzyczne a pamięcią. Odrębnie, zarówno duże zaangażowanie na wczesnym etapie życia, jak i ciągłe korzystanie z instrumentów w wieku dorosłym, były istotnie powiązane z wyższymi wynikami funkcji poznawczych na początku badania, po uwzględnieniu współzmiennych. Analizując tempo spadku, korzyści wynikające z wysokiego HSME zdawały się cofać do średniej. Z drugiej strony nie stwierdzono znaczących różnic w tempie spadku i różnych poziomach MEA. Wyniki naszego badania są zgodne z wcześniejszą literaturą wykazującą utrzymującą się wyjściową korzyść poznawczą w starszym wieku, związaną z treningiem muzycznym u nastolatków [24,25]. W naszym badaniu dotyczącym grupy o wysokim HSME korzyści malały z biegiem czasu. Wyniki pamięci epizodycznej w 2011 r. w grupie o wysokim HSME były nadal znacznie wyższe w porównaniu z grupą bez HSME. Nasze dalsze wyniki MEA były podobne do wyników badania przeprowadzonego na starszych osobach dorosłych [27], które wykazało, że korzystanie z instrumentów w starszym wieku było powiązane ze zmniejszonym ryzykiem demencji. W tym badaniu starano się zbadać aktywność, która może wpływać na zdolności poznawcze mózgu w ciągu bieg życia. W szczególności postawiliśmy hipotezę, że trening muzyczny może potencjalnie korzystnie wpływać na funkcję pamięci na przestrzeni całego życia, poprawiając w ten sposób rezerwę poznawczą w późniejszym okresie życia. Warto zauważyć, że chociaż spodziewaliśmy się, że dzieciństwo będzie okresem wrażliwym na skutki narażenia na trening muzyczny, stosunkowo wyjątkowi jesteśmy w stwierdzeniu, że trening muzyczny w dzieciństwie lub w wieku dorosłym był niezależnie powiązany z wyższym poziomem funkcji poznawczych w starszym wieku. Dlatego też nasze badanie różni się od z wielu badań w literaturze dotyczącej rezerwy poznawczej, które koncentrują się albo na wczesnym etapie życia, albo na czynnościach w późnym okresie życia, bez uwzględnienia wcześniejszej ekspozycji. Wydaje się, że korzyści płynące z używania instrumentów muzycznych narastają przez całe życie, a wielkość tych skojarzeń była podobna w późnych latach życia, jak i we wczesnych latach życia. Wpływ MEA nie był moderowany przez HSME, a te dwie zmienne nie były silnie skorelowane zgodnie z czynnikami wariancji inflacji. Nasze modele wykazują pozytywny wpływ na obie zmienne, co sugeruje, że może nie istnieć krytyczny lub wrażliwy okres ograniczający wpływ ekspozycji na trening muzyczny we wczesnym i późnym wieku. Wysoki poziom zaangażowania w dzieciństwie może nawet zapewnić klinicznie znaczącą korzyść w zakresie rezerwy poznawczej. W analizie wrażliwości wysoki HSME marginalnie chronił przed możliwym MCI po korekcie współzmiennych. Analiza ta miała charakter eksploracyjny; dlatego przyszłe badania mogą mieć na celu ustalenie, czy pogorszenie funkcji poznawczych zidentyfikowane w tym badaniu jest spójne z wczesnym pogorszeniem funkcji poznawczych oraz w jakim stopniu HMSE i MEA mogą skutkować zmniejszonym ryzykiem łagodnych zaburzeń funkcji poznawczych lub demencji. Warto zauważyć, że wczesne zaangażowanie i zaangażowanie u dorosłych może działać odmiennie w obrębie domena pamięci epizodycznej. Pamięć epizodyczna obejmuje zdolność nauczenia się określonego fragmentu informacji i przypomnienia sobie w późniejszym czasie zarówno samego wykonania, jak i treści zadania. Ta dziedzina funkcji poznawczych jest instrumentalizowana na różne sposoby, ale zwykle stanowi kombinację zadań przypominania natychmiastowego i opóźnionego [14,25,30,34,35]. Nie było zatem zaskakujące, że większość zmiennych towarzyszących zachowywała się podobnie po podzieleniu pamięci epizodycznej na modele eksploracyjne z przypomnieniem natychmiastowym i opóźnionym. Jednakże nieoczekiwane było to, że zmienne muzyczne nie wykazywały tego samego wzorca. Po uwzględnieniu współzmiennych, w tym zaangażowania muzycznego dorosłych, zarówno umiarkowane, jak i wysokie HSME były dodatnio powiązane z natychmiastowym przypominaniem, ale nie z opóźnionym przypominaniem. I odwrotnie, po uwzględnieniu współzmiennych, w tym zabaw muzycznych u nastolatków, zarówno umiarkowane, jak i wysokie MEA były dodatnio powiązane z przypominaniem opóźnionym, ale nie z przypominaniem natychmiastowym. We wszystkich skorygowanych modelach MEA opierała się na wzorcu zachowanego różnicowania, a nie zachowania różnicowania [28,39]. Oznacza to, że różnica w wynikach pamięci zaobserwowana w wieku 65 lat pomiędzy grupą słuchającą muzyki wysokiej i grupą nie słuchającą muzyki nie rosła z czasem (tj. nie było dodatniej istotnej różnicy w nachyleniu). Możliwe, że chociaż korzystanie z instrumentów przez cały okres dorosłości wydaje się zapewniać efekt wzmacniający poprzez budowanie rezerwy/rusztowania, może nie zapewniać ochrony w zakresie łagodzenia związanego z wiekiem pogorszenia się pamięci epizodycznej. Chociaż grupa z wysokim poziomem HSME również wykazała wyższe wyniki w zakresie pamięci epizodycznej w obu punktach czasowych w porównaniu z grupą bez HSME, doświadczyła ona znacznie bardziej gwałtownego spadku wyników pamięci w latach 2004–2011. Dobrze opisanym teoretycznym wyjaśnieniem tego jest rezerwa poznawcza zbudowana z korzystnych doświadczenia życiowe mogą działać jako moderator pomiędzy postępem neuropatologii a początkiem pogorszenia funkcji tylko przez określony czas [40]; jednak gdy neuropatologia przewyższy rezerwy, osoby z wyższą rezerwą poznawczą często doświadczają bardziej gwałtownych spadków funkcji poznawczych ze względu na poważny charakter neuropatologii [40].

Nasze badanie ma kilka mocnych stron

Jest to podłużne badanie kohortowe, w którym ocenia się zarówno predyktory, jak i wyniki w wielu punktach czasowych. Zarówno zaangażowanie muzyczne dzieciństwa, jak i dorosłych można oceniać oddzielnie w kontekście zarówno funkcji poznawczych, jak i ich pogorszenia. W wielu badaniach dotyczących treningu muzycznego i funkcji poznawczych problemem są małe próby, dopasowujące się do minimalnych czynników. Jest to jedno z największych dotychczas badań oceniających to powiązanie, umożliwiające kontrolę wielu zmiennych towarzyszących, o których wiadomo, że wpływają na wynik.

Nasze badanie ma również ograniczenia

Ponieważ częstsze jest rozpoczynanie gry na instrumencie w młodym wieku i kończenie nauki po kilku latach niż rozpoczynanie gry na instrumencie w późnym etapie edukacji, mogliśmy niechcący włączyć do naszej grupy „bez HSME” osoby, które mogły mieć kontakt z dzieckiem w dzieciństwie, ale zrezygnowały przed ostatni rok; ostatecznie spowodowałoby to skierowanie naszych efektów HSME w stronę zera. W badaniu MEA opieraliśmy się na szerokich i subiektywnych miarach zaangażowania muzycznego, w przeciwieństwie do wielu badań nad treningiem muzycznym i badaniami nad poznaniem, gdzie grupę muzyków definiuje się w kategoriach ściśle zawodowych.

Można argumentować, że stosując szerszą definicję muzyka, obejmującą mniej intensywną praktykę, niekoniecznie wyodrębniamy skutki muzyki, ale raczej uchwycimy większą skłonność do prowadzenia bardziej aktywnego życia w inny sposób, który zwiększa zdolności poznawcze. Chociaż byliśmy w stanie kontrolować cechy pochodzenia nastolatków, które prawdopodobnie są powiązane z utrzymaniem stylu życia związanego z treningiem muzycznym (tj. wyższy IQ i SES u nastolatków), nie byliśmy w stanie kontrolować cech osobowości, zdolności muzycznych, zaangażowania w gry intelektualne, aktywności fizycznej, lub inne czynności związane ze stylem życia, które mogą być powiązane zarówno z muzyką [41], jak i wyższą wydajnością poznawczą w późniejszym życiu [42,43].

Therefore, the present design does not allow for the disentanglement of the causal role of musical training. The literature on general lifestyle activity profiles between musicians and non-musicians is mixed. General lifestyle activity profiles may differ between younger adult musicians and nonmusicians [44], but perhaps not between older musicians (with >10 lat doświadczenia) i niemuzyków [22]. Wyniki dotyczące różnic w profilu cech osobowości muzyków i osób niebędących muzykami oraz czasu przeszkolenia muzycznego są również zróżnicowane, w zależności od wieku ocenianej kohorty [41,45]. Niemniej jednak aktywność muzyczna wykazała znaczący wpływ na funkcje poznawcze, wykraczający poza te przypisywane innym korzystnym cechom, takim jak aktywność fizyczna[27,29] dwujęzyczność [25] i cechy osobowości [45].

Aktywne zaangażowanie muzyczne w 2011 r. było silnie powiązane z MEA, co powodowało problemy z kolinearnością i dlatego nie zostało uwzględnione jako odrębny predyktor. Zabawa muzyczna w wieku dorosłym wydawała się stosunkowo stabilna w przypadku osób, które nigdy się nie bawiły i tych, które były zawsze zaangażowane, ale nie byliśmy w stanie oddzielnie rozwikłać tych efektów. Wcześniejsze badania wykazały pozytywne powiązania między obecną/aktywną praktyką muzyczną a funkcjonowaniem wykonawczym [26,46]. Nie znaleźliśmy jednak dużych różnic w ryzyku udaru mózgu – najbardziej wiarygodnie mierzonej przyczyny pogorszenia funkcjonowania wykonawczego, niezależnej od pogorszenia się pamięci, co potencjalnie sugeruje, że powiązania z funkcjonowaniem wykonawczym mogą odzwierciedlać te pokazane tutaj.

Chociaż w obecnym badaniu nie zbadano tych mechanizmów, obecna praktyka muzyczna może dodatkowo poprawić wydajność pamięci poprzez wzmocnienie funkcji wykonawczych u osób starszych [46]. Podobnie jak w przypadku wszystkich badań prospektywnych, nie możemy wyodrębnić pojedynczego czynnika przyczynowego i wykluczyć możliwości samego zaangażowania w instrument muzyczny jest pod wpływem nieobserwowanej neuropatologii. Wreszcie, ze względu na jednorodność kohorty, naszych wyników nie można uogólniać na różne rasy.

Wnioski

Badanie to stanowi dalsze wsparcie dla rosnącej liczby dowodów sugerujących, że zaangażowanie muzyczne wiąże się z pozamuzyczną rezerwą poznawczą i może opóźniać wystąpienie klinicznie znaczących zaburzeń poznawczych w późniejszym życiu. Co najważniejsze, korzyści w późniejszym życiu można dostrzec w zaangażowaniu muzycznym niezależnie od momentu zaręczyn. Dlatego korzystanie z instrumentów muzycznych w okresie dojrzewania lub dorosłości może pomóc w poprawie takich dziedzin poznawczych, jak pamięć epizodyczna, ale może nie zmniejszyć tempa ich pogorszenia.

Wkład autora

Konceptualizacja: Jamie L. Romeiser, Sean AP Clouston.

Analiza formalna: Jamie L. Romeiser.

Dochodzenie: Jamie L. Romeiser.

Metodologia: Jamie L. Romeiser, Dylan M. Smith, Sean AP Clouston.

Oprogramowanie: Jamie L. Romeiser.

Nadzór: Dylan M. Smith, Sean AP Clouston.

Walidacja: Jamie L. Romeiser.

Wizualizacja: Jamie L. Romeiser.

Tekst – wersja oryginalna: Jamie L. Romeiser, Dylan M. Smith, Sean AP Clouston.

Tekst – recenzja i redakcja: Jamie L. Romeiser, Dylan M. Smith, Sean AP Clouston.

Odniesienie

1. Brayne C, Miller B. Demencja i starzenie się populacji globalny priorytet dla kontekstualizowanych badań i polityki zdrowotnej. PLoS Med. 2017; 14(3):e1002275.

2. Globalna, regionalna i krajowa zapadalność, częstość występowania oraz lata przeżyte z niepełnosprawnością w przypadku 328 chorób i urazów w 195 krajach, 1990–2016: systematyczna analiza na potrzeby badania Global Burden of DiseaseStudy 2016. Lancet. 2017; 390(10100):1211–59.

3.Stern Y, Arenaza-Urquijo EM, Bartres-Faz D, Belleville S, Cantilon M, Chetelat G i in. Oficjalna księga: Definiowanie i badanie rezerwy poznawczej, rezerwy mózgowej i konserwacji mózgu. Choroba Alzheimera i demencja: czasopismo Stowarzyszenia Alzheimera. 2018.4. Talamini F, Altoe G, Carretti B, Grassi M. Muzycy mają lepszą pamięć niż niemuzycy: metaanaliza. PLoS Jeden. 2017; 12(10):e0186773.

4. Balbag MA, Pedersen NL, Gatz M. Gra na instrumencie muzycznym jako czynnik ochronny przed demencją i zaburzeniami funkcji poznawczych: badanie populacyjne bliźniąt. International Journal of choroby Alzheimera. 2014; 2014:836748. https://doi.org/10.1155/2014/836748 PMID: 255449326. Meyer M, Elmer S, Ringli M, Oechslin MS, Baumann S, Jancke L. Długoterminowa ekspozycja na muzykę zwiększa wrażliwość układu słuchowego u dzieci. Eur J Neurosci. 2011; 34(5):755–65.

5. Rogenmoser L, Kernbach J, Schlaug G, Gaser C. Utrzymywanie młodych mózgów poprzez tworzenie muzyki. Struktura i funkcja mózgu. 2018; 223(1):297–305.

6. Chaddock-Heyman L, Loui P, Weng TB, Weisshappel R, McAuley E, Kramer AF. Trening muzyczny i objętość mózgu u osób starszych. Nauki o mózgu. 2021; 11 ust. 1.

7. Gaser C, Schlaug G. Struktury mózgu różnią się u muzyków i nie-muzyków. The Journal of Neuroscience: oficjalne czasopismo Society for Neuroscience. 2003; 23(27):9240–5.

8. Gaser C, Schlaug G. Struktury mózgu różnią się u muzyków i nie-muzyków. The Journal of Neuroscience: oficjalne czasopismo Society for Neuroscience. 2003; 23(27):9240–5.

9.Schlaug G, Jancke L, Huang Y, Steinmetz H. Dowody in vivo strukturalnej asymetrii mózgu u muzyków. Nauka. 1995; 267(5198):699–701.

10.Habibi A, Damasio A, Ilari B, Veiga R, Joshi AA, Leahy RM i in. Trening muzyczny w dzieciństwie wywołuje zmiany w mikro- i makroskopowej strukturze mózgu: wyniki badania podłużnego. Kora Cereba.2018; 28(12):4336–47.

For more information:1950477648nn@gmail.com