Une nouvelle étude sur les mégadonnées révèle un lien clair entre la « dose » d’entraînement cérébral et l’amélioration de la cognition à tout âge

SAN FRANCISCO, Californie, 17 juillet 2023 -- Une étude menée par le psychologue Allen Osman, PhD, et l’équipe de recherche de Lumos Labs s’appuie sur les mégadonnées issues des parties de Lumosity pour apporter un nouvel éclairage sur l’impact de l’entraînement cognitif sur les performances cognitives. L’étude, publiée dans PLOS ONE, visait à dépasser les limites de plusieurs études antérieures en réalisant une analyse à grande échelle sur une cohorte en conditions réelles de plus de 100 000 personnes. Les résultats indiquent une relation forte et cohérente entre le volume d’entraînement et des améliorations significatives des performances dans plusieurs domaines cognitifs, pour toutes les tranches d’âge. En outre, les conclusions suggèrent que l’absence d’amélioration observée par certaines études pourrait être due à une dose d’entraînement insuffisante.

Le Dr Osman précise : « L’enthousiasme autour de l’entraînement cérébral vient de son utilisation possible pour améliorer la cognition normale ou atténuer les troubles cognitifs, mais la recherche antérieure a produit des résultats mitigés. Ce que cette étude fait particulièrement bien, c’est de montrer non seulement qu’une relation dose-réponse est omniprésente tout au long de la vie adulte et dans de multiples domaines cognitifs, mais aussi que certains échecs antérieurs à détecter des effets de l’entraînement cérébral pouvaient être dus à des doses faibles et insuffisantes. »

L’étude s’appuie sur un jeu de données massif et anonymisé d’utilisateurs Lumosity de toutes catégories démographiques, qui ont également passé une batterie distincte de tests neurocognitifs à plusieurs moments de leur entraînement. Le programme Lumosity, composé d’une bibliothèque de tâches d’entraînement cognitif adaptées en jeux courts, classe ces jeux en plusieurs domaines cognitifs, notamment la mémoire, l’attention, la résolution de problèmes, la flexibilité cognitive, la vitesse de traitement de l’information, le langage et les mathématiques.

Les participants à l’étude ont également passé le NeuroCognitive Performance Test (NCPT), qui comprend des tests neurocognitifs informatisés validés évaluant la mémoire à court terme, la mémoire de travail, la vitesse de traitement de l’information, le raisonnement et d’autres domaines cognitifs. Les tests NCPT, non gamifiés, sont distincts des tâches utilisées dans les jeux Lumosity. L’étude a suivi l’évolution des performances NCPT au cours de l’entraînement Lumosity, permettant aux chercheurs de mesurer le « transfert d’apprentissage » — dans quelle mesure l’entraînement sur les jeux Lumosity se transfère aux performances sur des tests cognitifs distincts.

Le Dr Osman note que le transfert d’apprentissage depuis Lumosity avait déjà été démontré par des études antérieures, dont un vaste essai randomisé à contrôle actif de Hardy et collègues (2015). « Mais contrairement à un essai traditionnel, notre approche « mégadonnées » nous a permis d’obtenir une mesure précise de la « fonction dose-réponse » entre l’entraînement et les performances aux tests ; c’est-à-dire la façon dont différentes quantités d’entraînement correspondent à des améliorations de tailles différentes des performances neurocognitives. »

Ces fonctions dose-réponse étaient cohérentes dans différents domaines cognitifs et au sein de groupes divers selon l’âge, le genre et le niveau d’éducation. Un entraînement plus important entraînait de plus grandes améliorations au NCPT, et une fraction substantielle de l’amélioration maximale pouvait être atteinte avec environ 20 heures d’entraînement Lumosity cumulées.

L’étude apporte également un éclairage sur la question de savoir si l’efficacité de l’entraînement cognitif varie au cours de la vie adulte. Fait intéressant, le même niveau de transfert d’apprentissage a été observé dans tous les groupes d’âge, ce qui implique que l’efficacité de l’entraînement cognitif ne diminuait pas avec l’âge — une indication positive pour les personnes âgées qui s’engagent dans l’entraînement cognitif. Ce résultat reproduit des conclusions similaires de Ng et collègues (2020), qui ont comparé l’efficacité de l’entraînement cognitif chez des adultes plus âgés et plus jeunes dans l’étude expérimentale contrôlée réalisée par Hardy et collègues (2015).

Enfin, l’étude offre des indices intrigants sur les mécanismes de l’apprentissage et du vieillissement cognitif. Les améliorations de performance au NCPT peuvent provenir soit du transfert d’apprentissage depuis l’entraînement cognitif, soit simplement de la répétition du NCPT. L’approche analytique adoptée par les auteurs leur a permis de différencier les améliorations attribuables à l’entraînement cognitif de celles liées à la pratique directe du NCPT. L’analyse des données a révélé que, si les adultes plus âgés tiraient moins de bénéfice de la pratique directe du NCPT que les personnes plus jeunes, l’amélioration liée au transfert était cohérente à tous les âges. Le Dr Osman explique : « La dissociation entre la pratique directe et le transfert suggère que ces deux formes d’apprentissage n’impliquaient pas des processus cognitifs identiques et que ceux impliqués dans les effets de l’entraînement cognitif étaient préservés tout au long de la vie adulte. »

L’article intitulé « Transfer of learning: Analysis of dose-response functions from a large-scale, online, cognitive training dataset » est en libre accès et disponible en ligne sur le site de PLOS ONE.

À propos de Lumos Labs

Lumos Labs, créateur de Lumosity, est un pionnier de la santé cognitive et de la médecine numérique, avec pour mission de permettre à chacun de découvrir tout ce que son esprit peut accomplir. Le programme Lumosity de l’entreprise compte plus de 100 millions de membres dans plus de 180 pays, contribuant à un jeu de données de plus de 7,5 milliards de jeux cognitifs joués, qui soutient plus de 100 collaborations avec des groupes de recherche universitaires. Lumosity DTx, la division médicale de Lumos Labs, est à l’avant-garde du développement de médicaments numériques autorisés par la FDA. Récompensée par le Future of Privacy Forum pour sa gestion responsable des données, Lumos Labs est fière de soutenir l’avancement de la recherche cognitive tout en protégeant la vie privée de ses membres. Pour plus d’informations, consultez : https://www.lumoslabs.com/

Références

Osman, A. M., Jaffe, P. I., Ng, N. F., Kerlan, K. R., & Schafer, R. J. (2023). Transfer of learning: Analysis of dose-response functions from a large-scale, online, cognitive training dataset. PLOS ONE, 18(5), e0281095. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0281095

Ng, N. F., Osman, A. M., Kerlan, K. R., Doraiswamy, P. M., & Schafer, R. J. (2021). Computerized Cognitive Training by Healthy Older and Younger Adults: Age Comparisons of Overall Efficacy and Selective Effects on Cognition. Frontiers in Neurology, 11, 564317. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fneur.2020.564317/full

Hardy JL, Nelson RA, Thomason ME, Sternberg DA, Katovich K, Farzin F, et al. (2015) Enhancing Cognitive Abilities with Comprehensive Training: A Large, Online, Randomized, Active-Controlled Trial. PLoS ONE 10(9): e0134467. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0134467