Test de substitution de symbole numérique et futurs troubles cliniques et subcliniques de la cognition, de la mobilité et de l’humeur chez les personnes âgées

Résumé

Introduction

Les troubles cliniques de la cognition, de la mobilité et de l’humeur sont fréquents plus tard dans la vie et sont des causes majeures d’invalidité et de coûts de soins de santé élevés. Même les troubles subcliniques dans ces domaines sont associés à un risque accru de progression vers des états cliniques, à une perte d’indépendance et à un futur handicap incident. Bien que fréquemment diagnostiqués, traités et étudiés séparément, ces troubles coexistent plus fréquemment que prévu par le seul hasard. Cette cooccurrence implique un potentiel pour une étiologie partagée.

Il existe des preuves cohérentes que les troubles dans ces domaines sont liés à des facteurs de risque vasculaires, à une maladie cérébrale des petits vaisseaux et à un ralentissement psychomoteur. La vitesse psychomotrice reflète l’efficacité globale des opérations et diminue rapidement avec l’âge, et elle est associée à une maladie des petits vaisseaux. Il a été démontré que le ralentissement psychomoteur précédait et prédisait longitudinalement des taux plus rapides de diminution de la vitesse de la marche dans certaines études, mais pas dans d’autres, et anticipait l’apparition de troubles cognitifs légers et de démence. Nous n’avons trouvé aucune étude signalant un ralentissement psychomoteur avant l’apparition des troubles de l’humeur, bien que les personnes âgées souffrant de dépression soient connues pour avoir un ralentissement psychomoteur.

Étant donné les preuves transversales de l’association du ralentissement psychomoteur avec des troubles de la cognition, de la mobilité et de l’humeur, et pour une pathologie vasculaire partagée, nous émettons l’hypothèse que le ralentissement de la vitesse psychomotrice augmente le risque futur de développer des troubles cliniquement significatifs ou subcliniques de la cognition, de la mobilité et de l’humeur. Si une vitesse psychomotrice plus lente précède et prédit ces troubles, de nouvelles pistes pourraient être ouvertes à de nouvelles approches de prévention et de traitement de ces principales sources d’invalidité ultérieure. Si, comme nous l’émettons, la vitesse de traitement fournit une prédiction valide de ces résultats, elle pourrait peut-être être utilisée pour détecter les personnes à haut risque et pour lancer des efforts particuliers d’évaluation et de prise en charge de ces troubles.

Méthodes

Population de l’étude

En 1992-1994, 5 888 personnes (57,6 % de femmes, 15,7 % de Noirs et âgées de 75,1 (5,5) ans moyens) ont participé à la visite de base en personne de l’Étude sur la santé cardiovasculaire et ont été vues chaque année à la clinique ou à la maison jusqu’en 1998-1999. Les participants ont été interrogés deux fois par année par téléphone pour de nouveaux diagnostics, hospitalisations et procédures. La mortalité toutes causes confondues a été établie au moyen d’événements jugés. Tous les participants ont fourni un consentement éclairé écrit. Les commissions d’examen institutionnelles de chaque site ont approuvé le protocole.

Variables dépendantes

Mini-examen d’état mental modifié (3MS)

Le 3MS comprend des composants pour l’orientation, la concentration, le langage, la praxis et la mémoire immédiate et retardée. Les scores vont de 0 à 100, avec des scores plus élevés indiquant une fonction cognitive plus élevée. Les troubles cliniques (< 80 points) et subcliniques (80-85 points) et l’état normal (> 85 points) ont été identifiés à l’aide de valeurs limites associées à un risque plus élevé de démence et de déficience cognitive légère, respectivement. La ligne de base 3MS manquait chez 550 participants qui étaient généralement plus âgés et moins instruits que ceux avec un score.

Échelle de dépression du Center for epidemiologic studies (CES-D)

Le CES-D est un questionnaire d’auto-évaluation bien établi en 20 points des symptômes liés à l’humeur. Les troubles cliniques (≥11) et subcliniques (5-10) et l’état normal (< 5) ont été identifiés à l’aide de valeurs seuils connues pour être associées à un risque plus élevé de dépression clinique ou sous-syndromique. Le score de base CES-D manquait chez 1 198 participants qui étaient plus susceptibles d’être des hommes et d’avoir moins d’études secondaires que ceux avec un score.

Vitesse de marche (GS)

La GS habituelle est une mesure fiable et valide de la mobilité mesurée en temps de marche de 15 pieds à partir d’une position debout, enregistrée à l’aide d’un chronomètre (chronométré à 0,1 s). Clinique (< 0.6 m/s) et des troubles subcliniques (0,6–0,1 m/s) et un état normal (> 1,0 m/s) ont été identifiés à l’aide de valeurs limites connues pour être associées à un risque élevé de développer des événements indésirables liés à la santé. La GS de référence était manquante chez 657 participants qui étaient généralement plus âgés et moins susceptibles d’avoir fait des études secondaires que chez ceux ayant obtenu un score.

Variables indépendantes

Test de substitution de symboles numériques (DSST)

Le DSST est un test de performance psychomotrice au crayon et sur papier dans lequel le sujet reçoit une grille clé de nombres et de symboles correspondants et une section de test avec des nombres et des cases vides. Le test consiste à remplir autant de cases vides que possible avec un symbole correspondant à chaque numéro. Le score est le nombre de correspondances nombre-symbole correctes obtenues en 90 s. Ce test a une grande fiabilité test-retest. Nous avons utilisé le DSST à la fois comme variable continue et comme variable catégorielle à 4 niveaux basée sur les quartiles (≤29/30–39/40–48/49+). Le DSST de base était absent chez 699 participants qui étaient plus susceptibles d’être des hommes plus âgés (âge moyen 80 vs 75) (47% vs 42%), de ne pas avoir de diplôme d’études secondaires (48% vs 27%), d’hypertension (52% vs 41%) et d’avoir un indice cheville–bras inférieur (0,93 vs 1,08; tous les p < 0,01).

Hyperintensité de la substance blanche (WMH)

Des images cérébrales ont été acquises en 1992-1994 à l’aide d’un 1.Scanner Signa 5 T (GE Medical Systems) avec gradients de haute performance (4 G/cm et 150 T/m-s) Données supplémentaires. Une séquence d’Acquisition par rappel de Gradient Gâté volumétrique (SPGR) avec des paramètres optimisés pour un contraste maximal entre la matière grise, la substance blanche et le liquide céphalo-rachidien a été acquise dans le plan coronal (TE / TR = 5/25, angle de retournement = 40 °, NEX = 1, épaisseur de tranche = 5 mm / 0 mm d’écart entre les tranches). Les neuroradiologues ont été formés à un protocole standardisé selon un atlas de normes visuelles prédéfinies et ont interprété tous les scans dans un centre de lecture IRM central. Les WMH ont été quantifiées car la présence d’anomalies du signal ou d’hyperintensities forme la substance blanche des régions périventriculaires et sous-corticales sur des images normalisées de densité de spin axiale/pondérées en T2. Le fardeau de la MHM a été noté de 0 (le plus bas) à 9 (le plus élevé) et dichotomisé en fonction d’un seuil entre les grades 2 et 3. Sur les 3 660 participants ayant obtenu des scores WMH, 3 525 avaient un DSST simultané et ont été inclus dans l’analyse. Les personnes exclues de cette analyse étaient plus susceptibles d’être plus âgées (âge moyen 76 vs 75), blanches (84 % vs 83%), n’ayant pas de diplôme d’études secondaires (36 % vs 25 %), diabétiques (14 % vs 10 %) et d’avoir un indice cheville–bras inférieur (1,06 vs 1,09; tous les p < 0,05).

Covariables

En plus de l’âge, de la race, du sexe et de l’éducation, les facteurs de risque et les affections suivants ont été inclus en raison de leur association connue avec les variables indépendantes et dépendantes, bien qu’elles ne soient pas considérées comme une étape directe de la voie causale: hypertension, diabète, tabagisme, activité physique et indice cheville–bras. L’hypertension a été définie comme un diagnostic antérieur d’hypertension, la prise de médicaments hypertensifs ou une pression artérielle systolique actuelle ≥140 mmHg ou une pression artérielle diastolique ≥90 mmHg. Les personnes étaient considérées comme diabétiques si elles avaient un diagnostic médical validé de diabète ou un taux de glucose à jeun ≥126 mg / dl. L’habitude de fumer a été enregistrée par auto-déclaration comme jamais / jamais fumeur. Le niveau d’activité physique régulier pendant les loisirs (kcal) des 12 derniers mois a été enregistré par auto-évaluation. Index cheville-bras < 0.9 (AAI) a été utilisé comme mesure de substitution de la maladie artérielle périphérique, sur la base de valeurs limites précédemment publiées.

Analyse statistique

La DSST a été considérée à la fois comme une variable continue et comme une variable catégorielle dans des modèles distincts, toute valeur manquante étant imputée à celles de l’année précédente ainsi qu’aux covariables si disponibles. 3MS, GS et CES-D ont été considérés à la fois comme continus ou catégoriels indiquant si normal, subclinique, cliniquement significatif ou indéterminé en raison de données manquantes. Pour les analyses longitudinales des résultats catégoriels des incidents, nous n’avons inclus que des participants sans trouble au départ. Nous avons inclus « indéterminé » comme niveau de résultats catégoriels dans nos modèles en raison de la censure informative omniprésente, et pour démontrer des similitudes dans les résultats pour les résultats indéterminés et infracliniques ou cliniques, suggérant que les données ne manquent pas au hasard dans les études longitudinales sur les personnes âgées. Cependant, nous avons également effectué des analyses de sensibilité pour tous les tableaux présentés en utilisant une méthode d’imputation multiple pour la catégorie indéterminée. Les résultats étaient similaires et les données ne figuraient donc pas dans le manuscrit. Le statut des résultats longitudinaux a été déterminé comme suit: (1) en utilisant des approches continues et catégorielles à un moment donné après cinq ans (1997-99); (2) le statut catégoriel cumulatif des incidents accumulé sur 5 ans défini comme clinique ou infraclinique à n’importe quelle vague, ou toujours normal, ou « indéterminé » en raison de l’absence de preuve d’un statut clinique ou infraclinique en présence de données manquantes pour au moins une visite de suivi; et (3) identique à l’approche (2) sauf que les participants avec des données manquantes entre les années 1 et 5 ont été classés comme normaux s’ils n’ont jamais été classés comme ayant un statut cliniquement significatif ou infraclinique mais ont été classés comme normaux au suivi de 5 ans. Les résultats n’étant pas significativement différents entre les trois approches, seuls les résultats pour (3) sont présentés. Les résultats combinant des troubles concomitants de la mobilité, de l’humeur et de la mémoire étaient basés sur le nombre de troubles cliniques et subcliniques, avec des catégories adjacentes combinées dans les modèles pour obtenir un nombre suffisamment important dans chaque cellule pour l’ajustement du modèle.

Nous avons utilisé des modèles linéaires généraux (procédure SAS® GLM) pour les résultats en tant que variables continues et une régression logistique polytomique multinomiale avec un lien logit généralisé (procédure LOGISTIQUE SAS®) pour les résultats en tant que variables catégorielles. Le lien logit généralisé a permis d’estimer les rapports de cotes pour différents résultats (subcliniques, cliniques et indéterminés) indépendamment dans le même modèle sans hypothèses de proportionnalité des cotes. Les analyses ont été effectuées (a) sans covariables, (b) avec les valeurs de base des trois domaines comme covariables dans les analyses longitudinales et (c) avec un ensemble général de facteurs de risque (âge, sexe, race, diabète, hypertension, tabagisme, activité physique, AI et éducation) en plus de (b) dans les analyses longitudinales. Les coefficients de régression résultant avec le taux de changement, les interprétations de la différence des moyennes et du rapport de cotes et leurs significations statistiques ont été utilisés pour tirer les principales conclusions. Nous avons répété la modélisation statistique dans un sous-échantillon de participants avec une imagerie cérébrale de base, pour examiner le degré de substance blanche comme prédicteur. Pour évaluer le biais qui pourrait résulter de l’examen des survivants seuls, nous avons examiné la relation entre les taux de mortalité et le DSST. SAS® 9.3 (Institut SAS, Inc., Cary, Caroline du Nord) a été utilisée pour toutes les analyses statistiques.

Résultats

La prévalence initiale d’un trouble clinique était de 10,7 % pour la cognition (629/5 888), de 10,9 % pour la mobilité (644/5 888) et de 13,3 % pour l’humeur (783/5 888). La prévalence des troubles subcliniques était plus élevée et plus fréquente dans les domaines de la mobilité (53,7% (3 164/5 888)) et de l’humeur (29,9% (1 761/5 888)) que dans la cognition (9,8% (579/5 888), tableau 1). La prévalence initiale des troubles cliniques ≥2 était de 8,6 % (509/5 888, Données supplémentaires, Annexe 1, disponible dans Age and Ageing online). Par rapport aux participants exempts de troubles de la cognition, de la mobilité ou de l’humeur au départ, ceux qui présentaient des troubles subcliniques ou cliniques étaient plus susceptibles d’être plus âgés, noirs, d’avoir moins d’éducation et d’être plus susceptibles d’avoir de l’hypertension, du diabète et une pire AAI. Les femmes étaient plus susceptibles que les hommes d’avoir des troubles de la mobilité et de l’humeur et moins susceptibles que les hommes d’avoir des troubles de la cognition.

Dans les analyses transversales, un score DSST inférieur (continu ou quartile) était associé à une probabilité accrue de troubles cliniques et infracliniques de la cognition, de la mobilité et de l’humeur, dans les analyses non ajustées et ajustées (Données supplémentaires, Annexe 2, disponibles dans Age and Ageing online). Un score DSST inférieur était également associé à des taux de mortalité plus élevés (non représentés).

Parmi les 619 participants n’ayant pas de trouble clinique ou subclinique au départ, le risque de développer un ou plusieurs troubles incidents dans les trois domaines (N = 413) était deux fois plus élevé chez les participants dans le quartile le plus bas par rapport au quartile le plus élevé de DSST, indépendamment des covariables (Données supplémentaires, Annexe 4, disponibles dans Age and Ageing online).

Le pourcentage de participants développant un trouble clinique de la cognition, de la mobilité ou de l’humeur a diminué pour l’augmentation des quartiles DSST (figure 1, non ajustée). Dans les modèles ajustés, le risque de développer un trouble clinique ou infraclinique de la cognition ou de la mobilité diminuait à mesure que le score DSST augmentait, tandis que le risque de développer un trouble clinique ou infraclinique de l’humeur disparaissait dans les analyses ajustées (Données supplémentaires, Annexe 5, disponibles dans Age and Ageing online, Modèle 3). Lorsque le DSST était codé en quartiles, les associations étaient similaires, avec des niveaux de risque particulièrement élevés pour le quartile le plus bas par rapport au quartile le plus élevé du DSST pour la cognition et la mobilité et un effet marginal pour l’humeur (Modèle 3, Données supplémentaires, Annexe 5, disponible dans Age and Ageing online). Les associations avec l’humeur étaient légèrement significatives dans les modèles parcimonieux ajustés pour les facteurs démographiques et de risque vasculaire uniquement (AI, diabète et hypertension). Le risque d’avoir un résultat indéterminé en raison de données manquantes sur les résultats était associé à un score DSST de base inférieur et était d’une ampleur similaire au risque de développer un trouble.

Les résultats étaient similaires chez les 3 660 participants à l’IRM en 1992-1994 (tableau 2). Les associations de grade DSST ou de substance blanche ≥ 3 avec les résultats étaient à la fois significatives et indépendantes des autres facteurs et les unes des autres, bien que les associations soient moins fortes pour l’humeur. L’association du grade de substance blanche ≥ 3 avec les résultats de mobilité et de cognition a été considérablement atténuée après ajustement pour la DSST, et l’effet atténuant de la DSST était indépendant des covariables. En revanche, l’association de la DSST avec les résultats de mobilité et de cognition a peu changé après ajustement pour le grade de substance blanche. Cet effet n’était pas présent pour les résultats de l’humeur.

Discussion

Un score DSST inférieur prédit de futurs troubles cliniques et subcliniques de la cognition et de la mobilité, et dans une mesure marginale, de l’humeur. Ces risques n’ont été que partiellement expliqués par WMH. Si cela est confirmé par d’autres, une DSST inférieure pourrait servir de biomarqueur du risque de développer ces troubles.

Les effets du DSST sur l’humeur étaient moins importants que prévu. Il est possible que d’autres facteurs, et en particulier les facteurs vasculaires, contribuent plus que le DSST aux troubles de l’humeur, car l’ajout de facteurs vasculaires aux modèles prédisant l’humeur a complètement éliminé l’association entre le DSST et les résultats de l’humeur, alors qu’il n’a modifié que marginalement l’association entre le DSST et les résultats de la cognition ou de la mobilité. De même, dans les analyses limitées au groupe avec des mesures IRM, les associations de l’HMM avec des troubles subcliniques ou cliniques de l’humeur étaient robustes à l’ajustement pour les covariables, alors que les associations de la DSST ne l’étaient pas. Les études futures devraient déterminer si le ralentissement psychomoteur est principalement une manifestation d’une pathologie cérébrale ischémique ou est également une conséquence d’autres altérations du cerveau vieillissant.

Pourquoi la vitesse psychomotrice, telle que mesurée par DSST, serait-elle un prédicteur? La substitution des symboles numériques est un indicateur classique de la vitesse psychomotrice utilisé par Salthouse et bien d’autres pour explorer les problèmes liés à la cognition et au vieillissement. Le ralentissement psychomoteur reflète des aspects fondamentaux de la fonction cérébrale qui, comme dans un ordinateur, reflètent l’efficacité globale des opérations, qui à leur tour peuvent jouer un rôle essentiel dans le maintien de la fonction. Le ralentissement généralisé avec le vieillissement est un phénomène si évident qu’il est décrit scientifiquement depuis le XIXe siècle. Nous ne connaissons pas d’études qui ont examiné de manière prospective le rôle du ralentissement psychomoteur dans le développement de troubles ultérieurs à la vie. Hajjar et coll. a utilisé une analyse en grappes de données transversales pour définir un groupe présentant un dysfonctionnement exécutif tel que mesuré par le test de suivi partie B, une démarche lente et une diminution de l’humeur et a montré des associations longitudinales de la triade avec un handicap et un risque d’hypertension, mais n’a pas prédit le risque d’apparition de troubles.

Les points forts de notre étude comprennent un grand échantillon suivi longitudinalement avec de multiples mesures pertinentes, y compris la neuroimagerie. Étant donné l’inévitabilité de la censure informative dans les études de cohorte sur le vieillissement, nous avons soigneusement évalué l’influence potentielle des données manquantes sur nos résultats au moyen d’analyses de l’effet du statut « indéterminé », et nous avons noté qu’il existait de fortes relations entre le DSST de base et le développement de résultats manquants. Cette censure informative suggère que les effets réels peuvent être encore plus forts que ceux trouvés dans nos analyses. De plus, nous avons examiné la possibilité que la survie ait pu biaiser nos résultats vers un effet plus important que ce qui était réellement présent. Nous constatons que les taux de mortalité sont plus élevés parmi le groupe à faible DSST. Ainsi, le biais dû aux taux de mortalité différentiels entre les groupes de TDSS est plus susceptible d’avoir conduit à une sous-estimation qu’à une surestimation des associations. Nous avons basé nos résultats sur des catégories de rendement généralement bien acceptées sur des tests largement utilisés, mais n’avons pas appliqué de diagnostics jugés par des professionnels.

L’étude présente des limites. Nous n’avons pas examiné d’autres aspects de la vitesse de traitement ou de la fonction exécutive. Nous n’avons utilisé qu’une mesure de référence du DSST dans ces analyses, alors que des mesures répétées auraient pu contribuer à d’autres connaissances. Les techniques de neuroimagerie ont énormément progressé depuis que ces images cérébrales ont été obtenues il y a 15 à 20 ans. Nos estimations de la perturbation de la substance blanche basées sur une échelle ordinale de gravité globale sont primitives par rapport à la capacité moderne de localiser la maladie de la substance blanche et d’évaluer l’intégrité microstructurale à l’aide de l’imagerie par tenseur de diffusion. Ainsi, nos interprétations concernant l’indépendance vasculaire potentielle du ralentissement psychomoteur aux résultats nécessitent une évaluation à l’aide de techniques d’imagerie plus modernes.

Étant donné que des études antérieures ont suggéré que les différences de vitesse psychomotrice sont détectables dans l’enfance et persistent à l’âge adulte, les recherches futures devraient explorer davantage le rôle de la vitesse psychomotrice tout au long de la vie dans le développement de troubles de la cognition, du mouvement et de l’humeur. Si la vitesse psychomotrice au début de la vie est un facteur important de risque pour la fin de la vie, peut-être, comme l’intelligence générale, est-elle une source de résilience ou de réserve cérébrale aux effets néfastes de la pathologie cérébrale. Si c’est le cas, les interventions préventives doivent commencer pendant le développement et la maturation. Des aspects de la vitesse psychomotrice semblent être entraînables, comme le démontrent l’étude ACTIVE et de nombreuses autres stratégies d’intervention, y compris les jeux vidéo. Alors que certaines études d’intervention basées sur la vitesse de traitement de l’entraînement ont examiné les effets sur la cognition et l’humeur, ainsi que sur le fonctionnement quotidien, nous n’avons trouvé à ce jour aucun rapport d’effets sur la mobilité. D’autres stratégies pour traiter le ralentissement pourraient inclure des agents pharmacologiques existants ou nouveaux ou des exercices aérobiques. Si des tests simples comme le DSST sont confirmés pour fournir une prédiction valide, peut-être que des seuils cliniques tels que le seuil du quartile le plus bas détecté ici pourraient être utilisés cliniquement pour détecter les personnes à haut risque et pour lancer des efforts particuliers d’évaluation et de prise en charge.

Conclusions

Les troubles de la cognition, de la mobilité et de l’humeur semblent partager un indicateur commun du ralentissement du traitement. Une vitesse de traitement plus lente peut représenter un indicateur important du risque futur de ces troubles courants du vieillissement. Si rien d’autre, l’enquête clinique et la recherche sur l’une de ces conditions importantes du vieillissement devraient s’intéresser à la coexistence potentielle de troubles dans les autres.

Données supplémentaires

Les données supplémentaires mentionnées dans le texte sont disponibles pour les abonnés dans Age and Ageing online.

Remerciements

Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les opinions officielles des National Institutes of Health.

Conflits d’intérêts

Aucun déclaré.

Financement

Programme de recherche intra-muros du National Institute on Aging, Pittsburgh Claude D. Pepper Older Americans Independence Center (P30 AG024827-06).