Wirksamkeit von NeuroNation: Eine umfassende Analyse der Studienlage

Einführung

Das Geschäft mit dem sogenannten Gehirnjogging boomt. Millionen Menschen versuchen, mit Denksportaufgaben geistig fit zu werden. Unternehmen ersinnen immer neue Übungen, Online-Kurse oder Computerspiele. Aber kann das funktionieren? Die Frage nach der Wirksamkeit von Gehirntraining, insbesondere im digitalen Zeitalter, ist ein heiß diskutiertes Thema. Hierbei spalten sich die Meinungen von Wissenschaftlern und Experten. Dieser Artikel beleuchtet die Wirksamkeit von NeuroNation, einem Programm für kognitives Training, basierend auf aktuellen Studiendaten und wissenschaftlichen Erkenntnissen.

Was ist NeuroNation?

NeuroNation ist ein Produkt der Synaptikon GmbH mit Sitz in Berlin. Seit 2011 wird an der Entwicklung von kognitivem Training gearbeitet und in NeuroNation angeboten. NeuroNation MED ist eine App, die ein personalisiertes kognitives Training und Gesundheitsinformationen bietet. Die App wurde im Mai 2023 erstmals im DiGA-Verzeichnis des Bundesinstituts für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) gelistet und zwei Jahre später dauerhaft aufgenommen, da Synaptikon entsprechende Studiendaten zur Wirksamkeit nachreichen konnte. NeuroNation MED ist ein CE-zugelassenes Medizinprodukt der Klasse 1.

Funktionsweise und Trainingsinhalte

NeuroNation bietet spielerisch Übungen, um das Gehirn zu trainieren und Symptome von Patienten mit leichten erworbenen oder neurodegenerativen kognitiven Beeinträchtigungen zu verbessern. Das Training passt sich automatisch dem Können und Fortschritt der Nutzer an. Trainiert werden Aufmerksamkeit, schlussfolgerndes Denken, Geschwindigkeit und das Gedächtnis allgemein. Das Programm umfasst auch Entspannungsübungen, Lerntechniken und eine Erinnerungsfunktion für die Übungen. Die Übungen werden immer wieder an die Fähigkeiten und Bedürfnisse des Nutzers angepasst; zudem kann man schauen, wie man im Vergleich zu seiner Altersgruppe dasteht. Belohnungen, Abzeichen und Herausforderungen sollen die Motivation fördern. Die Mindestdauer der Nutzung beträgt zwölf Wochen, eine Maximaldauer gibt es nicht.

Die Kernfunktion des Trainings ist ein personalisierter Trainingsplan, der aus dem kognitiven Profil der Nutzenden erstellt wird. Darüber hinaus werden die kognitiven Fähigkeiten kontinuierlich für die Trainierenden erfasst und in regelmäßigen Abständen in Tests überprüft. Es werden Informationen zur Psychoedukation angeboten, der Nutzen für den Alltag verdeutlicht und zusätzlich kurze, aktivierende Übungen, die NeuroBooster, bereitgestellt, die den Körper und Geist entspannen und erfrischen sollen. Die App ist in 10 verschiedenen Sprachen verfügbar (Deutsch, Englisch, Spanisch, Portugiesisch, Italienisch, Polnisch, Koreanisch, Russisch, Japanisch und Französisch) und wird weltweit von über 30 Mio. Menschen verwendet.

Kosten und Verfügbarkeit

Die Therapiekosten für NeuroNation MED belaufen sich derzeit auf 479,70 Euro für 90 Tage. Seit Mai 2023 ist NeuroNation MED in Deutschland als DiGA gelistet. Damit kann die App bei leichten kognitiven Beeinträchtigungen (ICD-10 F06.7) verschrieben werden. Die Kosten für das Training werden von allen gesetzlichen Krankenkassen übernommen.

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Studienergebnisse zur Wirksamkeit von NeuroNation

Über 20 wissenschaftliche Studien wurden mittlerweile mit NeuroNation initiiert und teilweise mit vielversprechenden Ergebnissen bereits zu Ende geführt. Diese Studien liefern Nachweise für die Wirksamkeit des Trainings mit NeuroNation.

NeuroNation MED: Ergebnisse der Zulassungsstudie

An der entscheidenden Studie für die dauerhafte Aufnahme von NeuroNation MED in das DiGA-Verzeichnis nahmen 288 Personen teil, von denen zwei Drittel über zwölf Wochen mit der App übten. Die Kontrollgruppe erhielt währenddessen zunächst nur die Standardversorgung und keine Intervention, aber nach drei Monaten ebenfalls Zugang zur App. Gemessen wurden verschiedene Scores zu Beginn und zum Ende der Intervention. 35 Probanden brachen vorzeitig ab. Laut BfArM ergab sich ein statistisch signifikanter und klinisch relevanter Vorteil bei den App-Nutzern und eine Verbesserung des Gesundheitszustands in Bezug auf die Kognition.

Gegenstand der Studie ist die Untersuchung der Wirksamkeit der Trainingsapp „Neuronation MED“ in Bezug auf die Denkleistung von PatientInnen mit leichten kognitiven Störungen. Dabei soll die App für 12 Wochen à drei Einheiten pro Woche mit einer jeweiligen Dauer von ca. 45 Minuten angewandt werden.

Weitere Forschungsergebnisse

Die bisherige Forschung zu NeuroNation zeigte Effekte in den Bereichen Gedächtnis, geistige Flexibilität, Arbeitsgedächtnis, Verarbeitungsgeschwindigkeit, Aufmerksamkeit und Transfer in den Alltag auf. So konnte beispielsweise nachgewiesen werden, dass sich das episodische Gedächtnis verbessert, ebenso wie das verbale Lernen und Gedächtnis. Das bedeutet, dass sich Studienteilnehmer:innen nicht nur inhaltlich zusammenhängende Informationen besser merken konnten, sondern sich allgemein an sprachliche Informationen nach dem Training besser erinnerten. Weiterhin wurde ein Effekt auf die Flexibilität im Denken gefunden: das Training verbesserte die Fähigkeit, auf wechselnde Aufgaben zu reagieren.

Besonders relevant für die mentale Fitness ist das Arbeitsgedächtnis. Dank des Arbeitsgedächtnis können wir Informationen im aktuellen Moment mental festhalten und nutzen, beispielsweise einen Zahlencode zur Zwei-Faktor-Authentifizierung, um ihn in einer App einzugeben. Das NeuroNation Gehirntraining verbessert nachweislich das Arbeitsgedächtnis sowohl für bildliches als auch sprachliches Material. Darüber hinaus wurde eine verbesserte Effizienz der Verarbeitung im Gehirn festgestellt. Das Training hat sich ebenso auf die geistige Geschwindigkeit ausgewirkt: sowohl Gesunde als auch Patient:innen waren nach dem Training schneller. Im Bereich Aufmerksamkeit wurde eine Verbesserung in der Konzentration und für Multitasking nachgewiesen. Diese Trainingseffekte beschränkten sich dabei nicht nur auf wissenschaftliche Testaufgaben, sondern waren für Studienteilnehmende auch im Alltag spürbar: sie berichteten von einer wachsenden Alltagsfitness und einer Verringerung der kognitiven Fehlerhäufigkeit.

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Studien der MSH Medical School Hamburg und der Universität Würzburg

Eine Studie der MSH Medical School Hamburg und der Universität Würzburg hat gezeigt, dass NeuroNation-Übungen, ausgeführt von Zuhause aus, nach nur 21 Trainingseinheiten effektiv sind. Die Teilnehmer:innen wurden in eine Trainings- und eine Kontrollgruppe aufgeteilt. Die Trainingsgruppe absolvierte von Zuhause aus NeuroNation-Gedächtnisübungen. Die Kontrollgruppe führte währenddessen ausschließlich Sprachübungen aus. Nach nur 21 Trainingseinheiten konnten die Teilnehmer:innen der Trainingsgruppe spürbar ihr Gedächtnis verbessern, auch weitere kognitive Merkmale wie Verarbeitungsgeschwindigkeit sind gestiegen. Die gemessenen Verbesserungen übertrafen deutlich die Veränderungen in der Kontrollgruppe. Noch erfreulicher sind lebensverändernde Effekte, die die Trainingsgruppe über ihren Alltag berichtete: Die Anzahl kognitiv bedingter Fehler wie vergessene Termine, fehlende Konzentration bei der Arbeit und Unentschlossenheit bei wichtigen Entscheidungen ist deutlich gesunken.

Internationale Studien und Kooperationen

Die zwei größten Studien im Bereich "Gesundes kognitives Altern zur Prävention von dementiellen Entwicklungen" setzten das Gehirntraining von NeuroNation ein. Die erste Studie, Maintain Your Brain, wurde von mehreren Universitäten in Australien durchgeführt. Sie untersuchte die Wirksamkeit von verschiedenen Interventionen, etwa körperliches und kognitives Training, Ernährung und Entspannung (Peace of Mind), auf die kognitive Leistung drei Jahre nach der ersten Messung. Ganz ähnlich war die AgeWell Studie von mehreren Universitäten in Deutschland ausgerichtet: Auch in dieser Studie wurde der Einfluss von verschiedenen Interventionen (Ernährung, körperliche Aktivität, kognitives Training, Optimierung der Medikation, Management von vaskulären Risiken, soziale Aktivität und bei Bedarf spezifische Interventionen für Trauer und Depression) auf die kognitive Leistung zwei Jahre später untersucht. Beide Studien sind mittlerweile abgeschlossen und werden derzeit ausgewertet und publiziert.

Design-Prinzipien hinter NeuroNation MED

Alle Aufgaben in NeuroNation und NeuroNation MED werden auf der Basis eines wissenschaftlichen Hintergrunds entwickelt. Die aktuelle und vergangene Forschung in kognitiven Neurowissenschaften und der Neuropsychologie konnte bereits eine Vielzahl an Möglichkeiten identifizieren, wie kognitive Fähigkeiten trainiert werden können. Manche dieser Aufgaben sind innerhalb der Forschungsgemeinschaft für ihre Verknüpfung mit einem bestimmten Set an kognitiven Fähigkeiten bekannt, die für die Bearbeitung und Lösung der Aufgaben beansprucht werden. Allerdings kann kognitives Testen und Trainieren mit diesen “reinen” wissenschaftlichen Aufgaben mit der Zeit langweilig und wenig motivierend sein. Deshalb haben die Entwickler auf den grundlegenden Ideen der Aufgaben aufgebaut und daraus gamifizierte und personalisierte Versionen erschaffen.

Beispiele für Übungen und ihre wissenschaftliche Basis

• Mustermerker: Diese Übung fordert die Speicheraufgabe heraus, einem Symbol eine Zahl zuzuweisen. Durch das Ändern der Positionen der Symbole und Buchstaben ist es schwieriger, sich die Zahlen-Symbol-Kombination zu merken (Verweis auf Baddeley, Kopelman & Wilson, 2004).
• Zahlenjagd: Die richtigen Buchstaben müssen in der angezeigten Reihenfolge angeklickt werden. Dies trainiert die serielle visuelle Suche und das Arbeitsgedächtnis (vgl. TMT A; Niedeggen, Gerlach & Leithäuser, 2012).
• Interferenz: Je nach Hinweis (Farbe oder Bedeutung) soll zu farbigen Wörtern korrekt aus farbigen Symbolen ausgewählt werden (Stroop-Test). Dies dient der Inhibition (MacLeod, 1991).
• Pfeilregen: Es muss die Richtung gewählt werden, die ein bestimmter Pfeil anzeigt, ohne von anderen Pfeilen abgelenkt zu werden. Basiert auf dem Eriksen Flanker task, Inhibition (Eriksen & Eriksen, 1974).
• Formwandler: Ein Element muss gemäß der aktuell aktiven Regel aus dem Feld ausgewählt werden. Mit jeder richtigen Antwort wird die nächste Regel aktiv, d.h. es gibt einen ständigen Wechsel der Regeln, wobei Regeln eine Reihe von Symbolen, Farben, Zahlen usw. sein können. Dies trainiert Inhibition, Switching, Arbeitsgedächtnis (vgl. TMT B; Lezak et al., 2012).
• Symmetrie: Die eigentliche Gedächtnisaufgabe besteht darin, sich eine Reihe von Punkten in einem Raster zu merken. Die Frage nach der Symmetrie dient als Ablenkung. Diese Aufgabe beansprucht die Fähigkeiten Arbeitsgedächtnisspanne und Konzentration (Chein & Morrison, 2010).
• Rückfinder: In Rückfinder ist es notwendig, sich die umgekehrte Reihenfolge der erscheinenden Punkte zu merken. Arbeitsgedächtnis: visuelle Spanne rückwärts (vgl. Corsi Block rückwärts; McNab et al., 2009).
• Mustergarten: Die Aufgabe besteht darin, minimale Unterschiede in einer großen Anzahl sehr ähnlicher Formen zu erkennen. Serielle visuelle Suche (Karimi-Rouzbahani et al., 2017).
• Kopfrechnen: Hier müssen die Bälle in jeder Box gezählt und die Informationen darüber, wie viele Bälle sich in jeder Box befinden, ständig aktualisiert werden. Diese Aufgabe nutzt die Verarbeitungskapazität des Arbeitsgedächtnisses und die visuell-räumliche Aufmerksamkeit (Schmiedek, Lövdén & Lindenberger, 2010).
• Visuelles Gedächtnis: Die Position der Symbole auf dem Spielfeld muss erinnert werden, während sich die einzelnen Symbole bewegen können. Visuelles Arbeitsgedächtnis (Baddeley et al., 2004).
• Gedächtnisdreher: Man muss sich erinnern, an welchen Positionen die einzelnen Informationen standen, wobei verdeckte Karten die Positionen tauschen können. Visuelles Arbeitsgedächtnis (Jaeggi et al., 2008).
• Spurensucher: Bewegliche Kreise müssen in der angezeigten Reihenfolge angetippt werden. Diese Aufgabe konzentriert sich auf die Arbeitsgedächtnisspanne und die visuell-räumliche Aufmerksamkeit (vgl Corsi Block vorwärts; Bull et al., 2008).
• N-zurück: Basierend auf dem N-Back-Training müssen Informationen gespeichert werden. Die Menge an Informationen, die gespeichert und mit früheren Informationen abgeglichen werden müssen, nimmt kontinuierlich zu. Diese Aufgabe greift in erster Linie auf die Informationsverarbeitung während der Aktualisierung des Arbeitsgedächtnisses zurück (Jaeggi et al., 2008).
• Reaktionsheld: In mehreren Boxen muss parallel, d.h. unabhängig von den anderen Boxen, eine mentale Rechenaufgabe ausgeführt werden, wobei das letzte Ergebnis jeder Box ständig im Gedächtnis gehalten wird. Diese Aufgabe konzentriert sich auf die Aktualisierung des Arbeitsgedächtnisses, Multitasking und Kopfrechnen (Karbach et al., 2018).
• Zahlenkette: Eine Ketten-Rechenaufgabe, bei der das Ergebnis der vorherigen Rechnung für die nächste benötigt wird. Zusätzlich warden manche Zahlen durch zuvor gemerkte Symbole ersetzt. Diese Aufgabe konzentriert sich auf die Aktualisierung des Arbeitsgedächtnisses und das Kopfrechnen (Karbach et al., 2018).
• Symbolpaar: Es gilt, sich die angezeigten Begriffs- und Symbolpaare zu merken und dann wieder korrekt zuzuordnen. Assoziationslernen mit Hinweis-gestütztem Abruf (Payne & Stine-Morrow, 2017).
• Pfadfinder: Eine Gruppe von Karten muss auswendig gelernt werden und die Symbole müssen in einer abgefragten Reihenfolge wiedergegeben werden. Diese Aufgabe nutzt die Verarbeitungskapazität des Arbeitsgedächtnisses und die visuell-räumliche Aufmerksamkeit (Schmiedek, Lövdén & Lindenberger, 2010).

Die Schlüssel zur mentalen Fitness

Kognitives Training beruht auf drei wesentlichen Mechanismen. Der erste Mechanismus erscheint trivial: Wenn wir etwas üben, werden wir darin besser. Je öfter die einzelnen Trainingsaufgaben durchgeführt werden, desto besser wird die Leistung. Wir finden uns schneller in den Übungen zurecht und sie werden zunehmend vertraut. Dank des zweiten Mechanismus entwickelt sich darauf aufbauend ein Verständnis, wie die Aufgaben besser angegangen werden können. Wir entwickeln Strategien, die uns helfen, die Aufgabe schnell und richtig zu lösen. Diese Strategien werden für uns mit der Zeit immer selbstverständlicher und lassen sich auch auf Aufgaben im Alltag übertragen. Der dritte Mechanismus läuft in unserem Gehirn für uns versteckt ab: Neuronale Plastizität wird durch die Herausforderung im Training angeregt. Das bedeutet, dass sich die Verknüpfungen im Gehirn an die Anforderungen anpassen - sie werden schwächer, stärker, bilden sich zurück oder ganz neu aus -, was zu einer effizienteren Informationsverarbeitung führt.

Das optimale Trainingsprogramm

In einem Überblicksartikel wurde die Effizienz verschiedener Trainingspläne verglichen. So zeigte sich, dass wir am besten zwei- bis dreimal die Woche für jeweils 3 bis 60 Minuten trainieren. Das Training von mehreren kognitiven Bereichen gleichzeitig (multimodales Training) ist dem Training von isolierten einzelnen Bereichen überlegen. Jede Einheit besteht aus einem Set Übungen, die mehrere kognitive Domänen trainieren und so Multimodalität gewährleisten. Das Training wird fortlaufend an den Nutzer oder die Nutzerin angepasst: Die Schwierigkeit der Übungen wird mit der persönlichen Leistungskurve abgestimmt und die Auswahl der Übungen anhand der Ergebnisse im Stärke-Schwäche-Test getroffen.

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Kritische Betrachtung und Gegenstimmen

Trotz der positiven Studienergebnisse gibt es auch kritische Stimmen bezüglich der Wirksamkeit von Gehirnjogging im Allgemeinen. Kritiker sagen, dass sich mit Gehirnjogging zwar die Gedächtnisleistung bzw. Aufmerksamkeit des Einzelnen verbessern ließe, aber das generelle Denkvermögen dagegen unverändert bliebe. Intelligenter würden Nutzer von Brain Training also nicht. Zusätzlich seien Aktivitäten, die sich im Alltag umsetzen ließen, wertvoller. Ein Tanzkurs zu besuchen oder eine neue Sprache zu lernen sei zum Beispiel ein besseres Gedächtnistraining, vor allem auch für Senioren.

Kritik an Studiendesigns

Einige Studien wurden aufgrund ihrer Methodik kritisiert. Beispielsweise wurde die Trainingsdauer in einer Studie des Medical Research Council der Universität Cambridge und des Fernsehsenders BBC bemängelt. Die Probanden trainierten insgesamt gerade mal drei Stunden über einen Zeitraum von sechs Wochen. Zudem wurde die Auswahl der Probandengruppe kritisiert, da die Effekte von kognitivem Training Snyders Expertise nach am größten für Menschen in höherem Alter sind. Auch die Wahl der Übungen und ihre Personalisierung wurden in Frage gestellt.

Die Bedeutung von Personalisierung und Regelmäßigkeit

Die wichtigsten Kriterien erfolgreichen Gehirntrainings sind Personalisierung, Zielgerichtetheit, Motivation und Regelmäßigkeit sowie Abwechslung. Das Training darf das Gehirn weder über- noch unterfordern, da in beiden Fällen der Trainingserfolg nachweislich wegfällt. Eine maximale Wirksamkeit ist nur durch ständiges Arbeiten an den persönliche Leistungsgrenzen zu erzielen. Wie bei jeder Form von Übung sind auch beim Gehirntraining eine Beständigkeit und Kontinuität der Schlüssel zum Erfolg.

NeuroNation Science Hub

NeuroNation hat den NeuroNation Science Hub als Plattform ins Leben gerufen, auf der sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen kognitive Neurowissenschaften und Neuropsychologie, die mit Patientinnen und Patienten mit kognitiven Beeinträchtigungen oder erhöhten Risiko dafür arbeiten, miteinander vernetzen, kooperieren und voneinander lernen können. Die Plattform soll dabei sowohl der wissenschaftlichen als auch der klinischen Seite helfen, indem brillante Köpfe und Forschungsideen mit klinischem Bedarf und Patientenzugang in Kontakt gebracht werden.

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