Effekten af aerob træning på kognition hos voksne med skizofreni

Titel

Effekten af aerob træning på kognition hos voksne med skizofreni

Speciale 

Psykiatri og psykosomatik
Rehabilitering

Forfatter

Esther Krogh Petersen, brobyggerfysioterapeut og udviklingsterapeut, NSR-Slagelse Sygehus Afdeling for Fysio- og Ergoterapi, i forbindelse med Brobyggerprojekt 2022-2024.

Publiceringsdato

22. august 2024.

Baggrund for det kliniske spørgsmål

I Danmark lever ca. 29.000 mennesker med skizofreni, hvoraf ca. 14.500 har kontakt til behandlingspsykiatrien. (1) Med diagnosen skizofreni følger for den enkelte en øget all cause mortalitetsrate på 2.9 og en relativ risikorate for selvmord på 7 (2), i gennemsnit 10,3 færre år på arbejdsmarkedet (3), og for det danske samfund ekstra omkostninger i sundhedsvæsenet på 3.028,4 mio. kr. årligt samt et årligt produktionstab på 3.501,0 mio. kr. (4)

Skizofreni er – foruden symptomdomænerne positive og negative symptomer – kendetegnet ved kognitive symptomer såsom nedsat opmærksomhed, arbejdshukommelse, problemløsning, social kognition og hastighed af kognitive funktioner. Kognitive symptomer er sammen med negative symptomer prædiktorer for ”real world functioning” og funktionel recovery (5). Omend antipsykotika kan behandle positive symptomer, har præparaterne kun ringe/ingen effekt på kognitive symptomer eller medfører kognitive bivirkninger i sig selv. (6,7) Dertil kan antipsykotika medføre betydelig vægtøgning, ekstrapyramidale bivirkninger (8), samt øge risikoen for metabolisk syndrom. (9)

Der er i international forskning således et stigende fokus på potentialet i fysisk træning – med en foreløbig overvægt af studier omhandlende aerob træning – som behandling af skizofreni.

Denne CAT fokuserer på kognitive symptomer, da patienter i undertegnedes egen praksis i voksenpsykiatrien især giver udtryk for kognitive symptomer som primær barriere for tilbagevenden til habituelt funktionsniveau i en meningsfuld og tilfredsstillende tilværelse.

Det kliniske spørgsmål

Det kliniske spørgsmål er således: Hvad er effekten af aerob træning på kognitionen hos voksne med skizofreni?

Inklusionskriterier

• Population: Voksne med skizofreni
• Intervention: Aerob træning
• Outcome: Kognition, dvs. særskilte domæner og kompositscoren global kognition
• Studiedesign: RCT, systematisk review, meta-analyse
• Sprog: Engelsk
• År for publikation: 2021-2024, da feltet er i betydelig udvikling og nyeste viden ønskes undersøgt

Eksklusionskriterier

• Population: Udelukkende mandlige eller kvindelige deltagere, børn/unge under 18 år
• Intervention: Aerob træning i kombination med anden interventionstype, fraset treatment as usual
• Outcome: Neuroanatomiske eller neurofysiologiske forandringer som udtryk for kognition uden samtidig måling af effekt på global kognition og/eller særskilte domæner

Søgestrategi

Søgning foretaget i følgende databaser: CINAHL, PEDro, PubMed, Cochrane. Søgning desuden forsøgt i Embase, som udelukkes grundet adgangsbesvær. Dato for sidste søgning: 27/5 2024. PIO-bloksøgning med anvendelse af relevante MeSH-termer; relevante søgeord er fremkommet gennem fritekstsøgning, afprøvning af fremkomne søgeord samt emneord fra thesaurus i forskellig kombination. Søgning begrænset til Title/Abstract.

Der er søgt på forskellige kombinationer af søgematricens termer ved at forbinde termer vertikalt med den boolske operator OR og horisontalt med den boolske operator AND.

Population	Intervention	Comparison	Outcome
Schizophrenia	Physical exercise		Cogni*
Schizophrenic	Exercise		Cognitive function*
Psychosis	Physical activity		Cognitive performance
	Aerobic exercise		Cognitive deficit*
	Cardiovascular exercise		Cognitive impairment
	Endurance exercise

Bedste resultat er opnået ved søgninger bestående af tre søgeord kombineret med den boolske operator AND, brug af relevante MeSH-/MH-termer og wildcards.

• PubMed: Schizophrenia AND aerobic exercise [MeSH] AND cognition = 67 hits
• Cochrane: “Schizophrenia” AND “aerobic exercise” AND “cognition” = 100 hits
• CINAHL: MH “Exercise” AND MH “Schizophrenia” AND MH “Cognition” = 18 hits
• PEDro: Schizophreni* AND aerobic exercise AND cogniti* = 19 hits

Proces for litteraturudvælgelse præsenteres i figur 1 herunder.

Figur 1: PRISMA Flow Chart.

 

Studier til bedømmelse

Randomiserede, kontrollede studier (RCT)

• Maurus I, et al. Exercise as an add-on treatment in individuals with schizophrenia: Results from a large multicenter randomized controlled trial. 2023. Psychiatry Research 328

Systematiske reviews (SR)

• Chang K T, Goh K K, Latthirun K, Yang C T. The effect of exercise on cognition and clinical symptoms of patients with schizophrenia: A systematic review of randomized controlled trial. 2024. Progress in Brain Research, vol. 283

Meta-analyser (MA)

• Systematisk review + meta-analyse: Shimada T, Ito S, Makabe A, Yamanushi A, Takenaka A, Kawano K, Kobayashi M. Aerobic exercise and cognitive functioning in schizophrenia: An updated systematic review and meta-analysis. 2022. Psychiatry Research 314
• Meta-analyse: Xu Y, Cai Z, Fang C, Zheng J, Shan J, Yang Y. Impact of aerobic exercise on cognitive function in patients with schizophrenia during daily care: A meta-analysis. 2022. Psychiatry Research 312

Kritisk bedømmelse

Emne 1
Maurus I et al. Exercise as an add-on treatment in individuals with schizophrenia: Results from a large multicenter randomized controlled trial. 2023. Psychiatry Research 328

Formål: At undersøge effekten af aerob træning ved at sammenligne med kontrolgruppe på all cause discontinuation som primært outcome; sekundære outcomes er psykopatologiske symptomer, kognition, funktionsevne og livskvalitet.

Målgruppe: 180 deltagere i alderen 18-65 år med skizofreni og en total PANNS-score på ≤75, som indikerer stabil psykopatologi. Desuden i compliance med medicinsk behandling af op til to antipsykotiske præparater. Deltagere er indlagte såvel som ambulante.

Metode: RCT med randomisering til to grupper – interventionsgruppen AET (aerobic endurance training) og kontrolgruppen FSBT (flexibility, strength, balance training).

• Generelt: Inden randomisering udfører begge grupper baseline assessment på ergometercykel for at afdække aerob fitness og bestemme træningsintensitet i interventionsgruppe. Begge grupper træner op til tre gange ugentligt i seks måneder. Sessioners varighed øges løbende fra 40-50 min. Begge grupper træner på hold med max tre deltagere, som afvikles af personale med træningskompetencer under supervision af en ”sports scientist”.
• Interventionsgruppe: 89 deltagere udfører aerob træning på ergometercykel af moderat intensitet bestemt efter laktatkoncentration i blodet, som måles hver 4. uge for at justere intensitet.
• Kontrolgruppe: 91 deltagere udfører fleksibilitets-, mobilitets-, stabilitets- og afspændende øvelser. Deltagere opfordres til at sigte mod at udføre øvelserne med så høj kvalitet som muligt i stedet for at måle intensitet, og disse progredieres med modifikationer for fortsat at være udfordrende.

Resultater: Efter interventionsperiode på seks måneder samt ved follow-up efter yderligere seks måneder, opnår begge grupper signifikant bedring i domænerne kognitiv fleksibilitet, verbal korttidshukommelse, global kognition, arbejdshukommelse, langtidshukommelse og hastighed af kognitive funktioner. Ingen robuste ændringer i følelsesgenkendelse, korttidshukommelse eller verbal fluency. Desuden signifikant bedring af GAF-score og Functional Remission of General Schizophrenia Scales og PANNS General Scores, med hvilke kognitive symptomer har et vist overlap. Desuden positiv sammenhæng mellem antal træningssessioner og grad af bedring i arbejdshukommelse.

Konklusion: AET og FSBT har begge signifikant effekt på bedring af kognitiv funktion og kan med fordel være add-on behandling til mennesker med skizofreni i stabil fase, eftersom begge træningsformer adresserer symptomdomæner som kun vanskeligt behandles ved treatment as usual.

Kritisk bedømmelse
PEDro (10):

• Ingen oplysninger om allocation concealment
• Ingen oplysninger om blinding af deltagere og terapeuter
• Grundet høj attrition er det ikke muligt at måle outcomes på mindst 85% af oprindeligt allokerede deltagere

Således tildeles 6 point svarende til ”Good”.

Cochrane risk-of-bias tool (RoB 2) (11):

• Ingen blinding af deltagere og terapeuter.
• Høj attrition kan tænkes at påvirke deltageres outcomes og missing outcome data, om end der søges at korrigere for dette ved ITT2 og PP-analyse

Således tildeles vurderingen ”Some concerns”.

Emne 2
Chang K T, Goh K K, Latthirun K, Yang C T. The effect of exercise on cognition and clinical symptoms of patients with schizophrenia: A systematic review of randomized controlled trial, 2024. Progress in Brain Research, vol. 283

Formål: At foretage en systematisk gennemgang af randomiserede, kontrollerede studier omhandlende fysisk træning som intervention til patienter med skizofreni – herunder også at undersøge effekten ved forskellige typer træning og doser på kliniske symptomer og neurokognitive deficits.

Inkluderede studier: 27 RCT – 24 af høj kvalitet, 2 af moderat kvalitet og 1 af lav kvalitet, jf. ”QualSyst” (Kmet et al., 2004).

Studiets konklusion: I en periode på 12 uger med mindst tre sessioner ugentligt med aerob træning af moderat intensitet med en varighed pr. session af mindst 30 min. kan kognitionen hos mennesker med skizofreni bedres. Signifikant effekt både within-group og between-group i domænerne opmærksomhed, arbejdshukommelse og hastighed af kognitive funktioner.

Kritisk bedømmelse
Nærværende SR er vurderet efter AMSTAR 2 (12,13) og nedgraderes på parametrene:

Non-critical weakness:

• ”0.5” i Item 8 (Partial Yes), da forfatterne ikke beskriver study setting eller timeframe for follow-up
• 1 i Item 10 (No), da forfatterne ikke rapporterer inkluderede studiers baggrund for finansiering eller demonstrerer forsøg på at fremskaffe denne information

Critical flaw:

• ”0.5” i Item 2 (Partial Yes), da forfatterne ikke nævner en protokol og denne kan heller ikke fremsøges.
• ”0.5” i Item 4 (Partial Yes), da forfatterne ikke angiver at have gennemgået referencer fra inkluderede studier samt konsulteret eksperter på området

Samlet ses vurderes den generelle tillid at være ”Low”.

Emne 3
Shimada T, Ito S, Makabe A, Yamanushi A, Takenaka A, Kawano K, Kobayashi M. Aerobic exercise and cognitive functioning in schizophrenia: An updated systematic review and meta-analysis, 2022. Psychiatry Research 314

Formål: At opdatere eksisterende systematisk review (Firth et al., 2017) ved at undersøge effekten af aerob træning på kognitionen hos mennesker med skizofreni, samt bestemme den mest effektive form for aerob træning.

Inkluderede studier: 13 RCT, 2 non-RCT

Studiets konklusion: Signifikant bedring af global kognition (SMD 0.21, lille effektstørrelse) ses ved aerob træning (større eller lig med) 150 min. pr. uge i forløb <12 uger. Særligt ses bedring i subdomænerne opmærksomhed, arbejdshukommelse og sproglig indlæring.

Træning i gruppe demonstrerer signifikant bedring af global kognition (SMD = 0.28, p < 0.01). Sessioner superviseret af træningsprofessionelle demonstrerer større SMD end supervision af ”andre”. Studiet anbefaler samlet set superviseret aerob træning i gruppe (lig eller mere) 90 min. pr. uge i (lig eller mere) 12 uger. Intensitet af træning kan ikke verificeres.

Kritisk bedømmelse
Nærværende SR+MA er vurderet efter AMSTAR 2 (12,13) og nedgraderes på parametrene:

Non-critical weakness:

• 1 i Item 10 (No), da forfatterne ikke rapporterer inkluderede studiers baggrund for finansiering eller demonstrerer forsøg på at fremskaffe denne information
• ”0.5” i Item 8 (Partial Yes), da forfatterne ikke beskriver timeframe for follow-up i inkluderede studier

Critical flaw:

• ”0.5” i Item 2 (Partial Yes”), da forfatterne har registreret og fulgt en protokol, men de fleste oplysninger står på japansk, hvorfor protokollens indhold ikke kan verificeres fuldt ud

Samlet ses vurderes den generelle tillid at være ”Moderate” til ”Low”.

Emne 4
Xu Y, Cai Z, Fang C, Zheng J, Shan J, Yang Y. Impact of aerobic exercise on cognitive function in patients with schizophrenia during daily care: A meta-analysis, 2022. Psychiatry Research 312

Formål: At vurdere effekten af aerob træning på global kognition og forskellige kognitive domæner hos patienter med skizofreni.

Inkluderede studier: 16 RCT, 6 non-RCT

Studiets konklusion: Aerob træning bedrer global kognition, også ved 6 og 12 måneders followup, og har en positiv effekt på domænerne sproglig indlæring og hukommelse samt problemløsning. Struktureret aerob træning og aerob træning udført under supervision af træningsprofessionel bedrer global kognition yderligere. 

Kritisk bedømmelse
Nærværende MA er vurderet efter AMSTAR 2 (12,13) og nedgraderes på parametrene:

Non-critical weakness:

• 1 i Item 10 (No), da forfatterne ikke rapporterer inkluderede studiers baggrund for finansiering eller demonstrerer forsøg på at fremskaffe denne information

Critical flaw:

• 1 i Item 7 (No), da forfatterne ikke oplyser en liste over ekskluderede studier med begrundelse herfor
• ”0.5” i Item 4 (Partial Yes), da forfatterne ikke angiver at have gennemgået referencer fra inkluderede studier

Samlet set vurderes den generelle tillid at være ”Low” til ”Critically Low”.

Samlet vurdering samt konklusion

Både RCT, systematiske reviews og metaanalyser inkluderet i denne CAT konkluderer, at der er signifikant effekt af aerob træning på kognitionen hos voksne med skizofreni. Det gælder særligt domænerne arbejdshukommelse, opmærksomhed, hastighed af kognitive processer, sproglig indlæring, samt kompositscoren global kognition.
Sammenholdes studiernes konklusioner, fremkommer en generel anbefaling lydende:

Struktureret aerob træning i ≥12 uger, 90-150 minutter ugentligt fordelt på mindst tre sessioner. Kan med fordel superviseres og gerne af personer med træningskompetencer. En samlet anbefaling for intensitet kan ikke verificeres, men hovedparten af studier er udført med moderat intensitet, hvor der rapporteres sammenhæng mellem højere intensitet og større kognitive outcomes.

Inkluderede studiers metodiske kvalitet vurderes samlet set at være moderat til lav. Klinikere kan med fordel overveje at tilbyde denne intervention til voksne med skizofreni, da der foruden potentiel bedring af kognition også må forventes en bedring af bl.a. metaboliske og kardiovaskulære forhold, som kan tænkes at modvirke uhensigtsmæssige bivirkninger ved antipsykotika og fysisk inaktivitet. Der rapporteres, at aerob træning er veltolereret og ikke forbundet med adverse events (Maurus I, et al., 2023).

Referencer

1. Sundhed.dk: Skizofreni – Lægehåndbogen (opdateret 07.12.2022)
   Skizofreni - Lægehåndbogen på sundhed.dk
2. Correll U C, Solmi M, Croatto G, Schneider L K, et al. Mortality in people with schizophrenia: a systematic review and meta-analysis of relative risk and aggravating or attenuating factors. 2022, World Psychiatry
3. Plana-Ripoll O et al. The association between mental disorders and subsequent years of working life: a Danish population-based cohort study. 2023. The Lancet, vol 10.
4. SST.dk: Sygdomsbyrden i Danmark – sygdomme, 2022
   2022 Sygdomsbyrden i Danmark — sygdomme (sst.dk)
5. Firth J, Stubbs B, Rosenbaum S, et al. Aerobic Exercise Improves Cognitive Functioning in People With Schizophrenia: A Systematic Review and Meta-Analysis. 2017. Schizophrenia Bulleti
6. Yoshi Y B, Thomas M L et al. Anticholinergic Medication Burden-Associatiated Cognitive Impairment in Schizophrenia. 2021. The American Journal of Psychiatry
7. Allott K, Chopra S, Rogers J, et al. Advancing understanding of the mechanisms of antipsychotic-associated cognitive impairment to minimize harm: a call to action. 2024. Molecular Psychiatry
8. Peluso M J, Shôn L, Barnes R E T et al. Extrapyramidal motor side-effects of first- and second-generation antipsychotic drugs. 2012. The British Journal of Psychiatry
9. Pillinger T, McCutcheon R A, Vano L et al. Comparative effects of 18 antipsychotics on metabolic function in patients with schizophrenia, predictors of metabolic dysregulation, and association with psychopathology: a systematic review and network meta-analysis. 2020. Lancet Psychiatry
10. PEDro.org.au: PEDro Scale (opdateret 21.06.1999) PEDro scale - PEDro
11. Cochrane Methods Bias: Revised Cochrane risk-of-bias tool for randomized trials
    (RoB 2) (opdateret 22.08.2019)
    Risk of bias tools - Current version of RoB 2 (google.com)
12. Shea BJ, Reeves BC, Wells G, Thuku M, Hamel C, Moran J, Moher D, Tugwell P, Welch V, Kristjansson E, Henry DA. AMSTAR 2: a critical appraisal tool for systematic reviews that include randomised or non-randomised studies of healthcare interventions, or both. BMJ. 2017 Sep 21;358:j4008.
13. The BMJ: Research Methods & Reporting – Amstar 2.
    BMJ2017;358:j4008
    AMSTAR 2: a critical appraisal tool for systematic reviews that include randomised or non-randomised studies of healthcare interventions, or both | The BMJ
    
    

Erklæring om forfatterens uafhængighed

Undertegnede erklærer at have følgende interessekonflikter i forhold til ovenstående CAT:

Fagpolitiske: Nej

Økonomiske: Nej