Declino cognitivo e rallentamento del cammino: correlazioni

La relazione tra cammino e funzione cognitiva è sempre più centrale nella valutazione dell’invecchiamento. Alterazioni dell’andatura, come riduzione della velocità o del passo, possono indicare un declino cognitivo precoce. Studi recenti evidenziano come l’uso di sensori indossabili permetta un’analisi dettagliata del cammino, supportando la diagnosi precoce di deficit cognitivi e promuovendo interventi mirati nella popolazione anziana.

Introduzione

Relazione tra cammino e declino cognitivo

Da tempo è risaputo che la salute fisica e mentale dell’individuo rappresentano un continuum; infatti, l’una non può esistere senza l’altra. Di conseguenza, possiamo osservare molto frequentemente come il declino cognitivo si rifletta nella sfera fisica del soggetto e viceversa. Per questo motivo, è possibile predire il declino cognitivo in età avanzata studiando il cammino come parametro di mobilità [1]. Non a caso, in effetti, gli anziani stessi apprezzano molto la loro mobilità e considerano la sua perdita come uno svantaggio fondamentale dell’invecchiamento [2].

Progressivo declino della velocità di cammino

In particolare, una velocità di cammino più lenta (valutata tramite test temporizzato su breve distanza), associata ad altre misurazioni (tempo impiegato per alzarsi da una sedia e sedersi più volte e prove di equilibrio) che evidenziano tempi più lunghi, è costantemente associata a uno scarso benessere e a una ridotta qualità della vita [3]. Generalmente, una buona velocità di cammino è riferibile al metro al secondo [4]. Inoltre, in media, il tasso di declino della velocità di cammino e di altre misure delle prestazioni degli arti inferiori accelera dopo il settimo decennio di vita, cominciando a volte tra i 60 e i 70 anni, con un decorso temporale estremamente eterogeneo tra gli individui.

Immagine tratta dallo studio: Age-Related Change in Mobility: Perspectives From Life Course Epidemiology and Geroscience. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016 Sep;71(9):1184-94.

 

Uomini e donne: differenze

La stessa andatura tende a essere diversa fra sesso femminile e maschile. Ad esempio, in uno studio con 336 adulti di cui 162 donne, iscritti al Baltimore Longitudinal Study of Aging (BLSA), i partecipanti hanno completato dei compiti di deambulazione. È stato osservato come le donne avessero una cadenza del passo maggiore e una lunghezza del passo minore rispetto agli uomini, mentre la velocità di cammino non era significativamente correlata al sesso. In aggiunta, le donne possedevano un’escursione di movimento articolare minore a livello dell’anca e superiore a livello della caviglia; viceversa gli uomini. Queste differenziazioni possono aiutare a inquadrare le prime anomalie a livello della deambulazione in relazione alla differenza di genere, attuando così interventi specifici [5].

Anatomia

Relazioni neuro-fisiologiche e implicazioni cliniche

Saggi strutturali e funzionali evidenziano il controllo anatomico condiviso della funzione cognitiva e dell’andatura, principalmente nelle cortecce prefrontali. Di conseguenza, i cambiamenti nell’andatura, in particolare la diminuzione della velocità, possono essere un presagio di un imminente declino cognitivo [6].

La combinazione di andatura lenta e disturbi cognitivi correlati (ovvero la sindrome del rischio cognitivo-motorio) rappresenta dunque un nuovo e potente strumento clinico per identificare quelle persone ad alto rischio di sviluppare demenza. Ciò consente anche di impostare piani di lavoro preventivi. La conversione, infatti, da sindrome da deterioramento cognitivo lieve a demenza oscilla tra un 5 e un 20% a seconda della popolazione studiata e, in aggiunta, l’età avanzata rappresenta un importante fattore di rischio [7-8].

Osservazioni

D’altro canto, è interessante osservare come, da un punto di vista anatomico, regioni cerebrali simili mediano sia l’andatura che la cognizione, in particolare la cosiddetta funzione esecutiva (EF), che identifica una serie di processi quali la progettazione, la risoluzione di problemi (problem solving), la memoria di lavoro e comportamenti volti a raggiungere un dato scopo.

In questo contesto, un’attivazione maggiore della sostanza bianca (osservata con risonanza magnetica) è correlata a un maggior dispendio energetico durante attività di dual-tasking, cioè l’esecuzione simultanea di un movimento attivo (motricità) e di un compito mentale (cognizione). Questo effetto, peraltro, è più marcato nelle persone affette da demenza rispetto a quelle senza [9].

Attraverso i sensori inerziali di movimento, facilmente indossabili è possibile studiare molteplici aspetti del cammino

In uno studio italiano si è studiata la fattibilità di utilizzo di sensori inerziali indossabili (IMU) in ambito clinico per lo screening dell’andatura e della mobilità funzionale in soggetti anziani con e senza deficit cognitivi [10]. Nello specifico, un campione di 213 persone di età superiore ai 65 anni è stato sottoposto a test cognitivi e motori tramite il test “Timed Up and Go” (TUG) utilizzando un sensore di movimento indossato nella parte bassa della schiena. Le valutazioni dello studio indicano un’andatura caratteristica nei soggetti affetti da deficit:

  • Una riduzione significativa della velocità (-34% rispetto ai sani);
  • Una riduzione della lunghezza del passo (-28%);
  • Una riduzione della cadenza (-9%);
  • Un aumento della durata del doppio appoggio (+11%)

Inoltre, anche nel test “Timed Up and Go” si riscontra, nei soggetti affetti da deficit cognitivo, un tempo di esecuzione significativamente più alto (+38%).

Si capisce come, all’interno della dinamica del cammino, la velocità rappresenti un elemento importante nella valutazione clinica del soggetto, ma oltre a questa, concorrono altri elementi che vanno a inficiare la qualità del cammino stesso. Per esempio, anche il rapporto armonico (HR), una metrica derivante dalle accelerazioni del tronco, evidenzia come soggetti con deficit cognitivo presentino indici più scadenti riguardo la scorrevolezza e fluidità dell’andatura [11]. I risultati indicano che pertanto le misure di variabilità e stabilità dell’andatura dovrebbero essere ritenute utili nella diagnosi di demenza [12].

Immagine tratta dallo studio: Smoothness of Gait in Healthy and Cognitively Impaired Individuals: A Study on Italian Elderly Using Wearable Inertial Sensor. Sensors (Basel). 2020 Jun 24;20(12):3577.

I risultati indicano che le misure di variabilità e stabilità dell’andatura dovrebbero essere ritenute utili nella diagnosi di demenza [12].

Riferimenti:

  1. Lisette H J Kikkert, Nicolas Vuillerme, Jos P van Campen, Tibor Hortobágyi, Claudine J Lamoth. Walking ability to predict future cognitive decline in old adults: A scoping review. Ageing Res Rev. 2016 May;27:1-14.
  2. Cooper R, Sayers A, Kuh D, Hardy R. A life course approach to physical capability. In: Kuh D, Cooper R, Hardy R, Richards M, Ben-Shlomo Y, eds. A Life Course Approach to Healthy Ageing. Oxford, UK: Oxford University Press; 2014:16–31.
  3. Luigi Ferrucci, Rachel Cooper, Michelle Shardell, Eleanor M Simonsick, Jennifer A Schrack, Diana Kuh. Age-Related Change in Mobility: Perspectives From Life Course Epidemiology and Geroscience. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016 Sep;71(9):1184-94.
  4. Manuel Montero-Odasso, Marcelo Schapira, Enrique R Soriano, Miguel Varela, Roberto Kaplan, Luis A Camera, L Marcelo Mayorga. Gait velocity as a single predictor of adverse events in healthy seniors aged 75 years and older. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2005 Oct;60(10):1304-9.
  5. Seung-uk Ko, Magdalena I Tolea, Jeffrey M Hausdorff, Luigi Ferrucci. Sex-specific differences in gait patterns of healthy older adults: results from the Baltimore Longitudinal Study of Aging. J Biomech. 2011 Jul 7;44(10):1974-9.
  6. Jason A Cohen, Joe Verghese, Jessica L Zwerling. Cognition and gait in older people. Maturitas. 2016 Nov;93:73-77.
  7. A J Mitchell, M Shiri-Feshki. Rate of progression of mild cognitive impairment to dementia–meta-analysis of 41 robust inception cohort studies. Acta Psychiatr Scand. 2009 Apr;119(4):252-65.
  8. Brenda L Plassman et.al. Prevalence of cognitive impairment without dementia in the United States. Ann Intern Med. 2008 Mar 18;148(6):427-34.
  9. Neelesh K Nadkarni, Brian Levine, William E McIlroy, Sandra E Black. Impact of subcortical hyperintensities on dual-tasking in Alzheimer disease and aging. Alzheimer Dis Assoc Disord. 2012 Jan-Mar;26(1):28-35.
  10. Ilaria Mulas, Valeria Putzu, Gesuina Asoni, Daniela Viale, Irene Mameli, Massimiliano Pau. Clinical assessment of gait and functional mobility in Italian healthy and cognitively impaired older persons using wearable inertial sensors. Aging Clin Exp Res. 2021 Jul;33(7):1853-1864.
  11. Massimiliano Pau, Ilaria Mulas, Valeria Putzu, Gesuina Asoni, Daniela Viale, Irene Mameli, Bruno Leban, Gilles Allali. Smoothness of Gait in Healthy and Cognitively Impaired Individuals: A Study on Italian Elderly Using Wearable Inertial Sensor. Sensors (Basel). 2020 Jun 24;20(12):3577.
  12. Trienke Ijmker, Claudine J C Lamoth. Gait and cognition: the relationship between gait stability and variability with executive function in persons with and without dementia. Gait Posture. 2012 Jan;35(1):126-30.
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