Assessment of cognition in ageing. Investigating internal validity, occurrence and reversion of Mild Cognitive Impairment. Data from the general population study “Good Aging in Skåne”

Abstract

Given a growing population of older adults and the common occurrence of natural as well as pathological cognitive decline, i.e. dementia, there is a need to better understand how to accurately measure and classify level of cognitive functioning. Both using multiple test administrators to collect cognitive data and what year the participant is born (birth cohort effects) can influence participants’ performance on cognitive tests. The concept Mild cognitive impairment (MCI) aims to capture a prodromal stage of dementia. There is heterogeneity in the reported MCI prevalence and incidence estimates, partly due to varying MCI definitions applied in the research literature. Also, estimations of reversion rates (recovering from MCI) are reported to be fairly high (≈29%). Sampled participants used in these studies, aged 60-100, were randomly invited to partake in the Swedish population-based ageing study: Good Aging in Skåne.Paper I (n of participants =6686, Mage=71.3, n of test administrators = 21) examined test administrator influence on participants’ test scores. A series of mixed linear models revealed significant random effects corresponding to the test administrators for cognitive test measuring episodic memory, speed of processing and spatial ability (p<.01). The variation seen in test scores ascribed to the test administrator was between 1.4%-3.5%.Paper II (n of 60-year olds = 736 born between 1942-55, n of 81-year olds = 431 born between 1920-33) examined differences in participants’ tests scores in 3 sets of cohorts, at age 60 or 81, respectively. The ANOVAs found significant (p<0.05) differences in test scores measuring speed of processing, episodic memory, attention, executive functioning and vocabulary between the birth cohorts, where the later born cohorts outperformed the earlier born cohorts.Paper III (n for prevalence =3752, n for incidence = 1451, age-groups= 60-69, 70-79, 80+) examined prevalence and incidence of MCI across age, sex, subtypes and criteria of cognitive impairment. Prevalence of MCI were 21.4% and 6.6% for a lenient and strict inclusion criterion of cognitive impairment, respectively. The MCI incidence rates were 22.6 and 8.67 per 1000 person-years for a lenient and strict criterion, respectively. No sex-differences in MCI estimates were established and age differences in estimates were inconclusive. Paper IV (n=331) examined a 6-year MCI reversion rate and investigated factors that predicted reversion. There was a high reversion rate of 58%. The logistic regression found that lower age (p<0.05), better global cognitive functioning (p<0.02), good concentration (p<0.05) and single domain subtype (p<0.001) could predict reversion. In summary, test administrator effects and birth cohort effects were present in the cognitive data of this population based ageing study. Moreover, prevalent MCI was fairly common in a sample aged 60+, and that occurrence of MCI varies with the applied definition. Over half of the participants with MCI reverted back to normal cognitive functioning at 6-year follow-up. Correctly assessing cognition is important and there are many methodological aspects to take into consideration, from the stage of data collection to the stage of defining cognitive impairment.

Abstract (Swedish)

Bakgrund
Med en snabbt växande äldre populationsgrupp kommer även andelen med kognitiva störningar, som demens, att växa. Det är således nödvändigt med forskning på kognition och åldrande. Denna avhandling, genom fyra delarbeten, redogör för testledareffekter vid kognitionsmätningar och hur yngre födelsekohorter (generationer) presterar bättre än äldre på kognitionstester. Den kommer även förklara prevalens (förekomsten), incidens (uppkomsten) och tillbakagången (förbättringen) av lindrig kognitiv störning (som anses vara ett förstadium till demens).

Arbete I och II testledareffekter och kohorteffekter.Kognitiva tester, vilka används för att mäta kognitiva störningar, är känsliga för mätproblem och kan orsaka att det kognitiva utfallet (t ex. kognitivt testresultat) inte överensstämmer med verkligheten (t ex. deltagarens kognitiva nivå). Testledareffekter och kohorteffekter är exempel på faktorer som kan orsaka mätproblem vid kognitiv testning. Testledareffekter innebär att personen som administrerar testerna kan påverka hur deltagaren eller patienten presterar på ett kognitivt test (med positivt eller negativt utfall). I stora befolkningsstudier används ofta multipla testledare, vilket kraftigt ökar risken för oönskad variation i deltagarnas testresultat. Kohorteffekter eller födelsekohorteffekter innebär generellt en påverkan på ett utfall och i detta specifika fall testresultatet på ett kognitionsinstrument utifrån när provtagaren är född. Forskningen har visat att yngre födelsekohorter presterar bättre på kognitionstester, i genomsnitt, än äldre födelsekohorter. Oftast förklaras denna skillnad med att yngre födelsekohorter har högre utbildningsnivå jämfört med äldre kohorter. Det är därför viktigt att ta hänsyn till när deltagaren är född vid åldersjämförelser i kognitionsnivå.
Frågeställningar
Arbete I: Att utforska om variationen i deltagarnas kognitiva testresultat berodde på vilken testledare deltagarna hade träffat.Arbete II: Att utforska kohortskillnader i deltagarnas kognitiva testresultat och om utbildningsnivån kunde förklara potentiella skillnader.

Urval från Populationen
För att besvara frågeställningarna i samtliga arbeten använde vi data från befolkningsstudien Gott Åldrande i Skåne (GÅS). Deltagare mellan 60 och 100 år var slumpmässigt utvalda från folkbokföringsregistret och kom till en av våra fyra mottagningar runt om Skåne. Deltagarna undersöktes av en läkare, en sjuksköterska och en psykologisk testledare och fick besvara frågor om livsstil och hälsa genom frågeformulär.
Metod och resultat arbete I och II
I arbete I (antal deltagare=6686) jämförde vi deltagarnas testresultat från 21 testledare i en flernivås-regressionsanalys. Vi kontrollerade för en rad faktorer som påverkar prestationen på kognitiva tester, såsom deltagarnas utbildning, ålder och testversion. Resultaten från analyserna visade en signifikant variation i deltagarnas testresultat (p<0.01), beroende av vilken testledare deltagaren hade träffat. Denna variation, som var mellan 1.4%-3.5%, förekom för kognitiva tester som mätte följande kognitiva funktioner: episodiskt minne, processhastighet och spatial förmåga. I

arbete II (antal 60 åringar =736, födda: 1942–43, 1948–49 eller 1954–55, antal 81 åringar= 431, födda 1920–21, 1926–27 eller 1932–33) jämförde vi deltagarnas testresultat, vilka var i samma ålder när de undersöktes (60 eller 81), men födda olika år, på kognitionstester som mätte en rad olika kognitiva funktioner. Resultaten från analyserna visade att de yngre kohorterna presterade bättre på kognitionstester som mätte processhastighet, episodiskt minne, semantiskt minne och exekutiv förmåga. Utbildningsnivån kunde inte förklara kohortskillnaderna i testresultaten.

Arbete III och IV lindrig kognitiv störningLindrig kognitiv störning (Eng. Mild Cognitive Impairment: MCI) är ett diagnostiskt begrepp som innebär att individen har en lätt kognitiv störning, men att störningen inte påverkar utförandet av vardagliga funktioner, såsom att handla mat eller klä på sig. MCI beskrivs som ett förstadium till demens. Prevalens, incidens och antal som har en tillbakagång av MCI (som inte längre anses möta MCI klassificeringen vid uppföljningen) varierar beroende på hur man definierar MCI. Just nu råder det ingen specifik konsensus kring vilka kriterier som ska ingå i MCI definitionen. De rådande prevalens- och incidenstalen i befolkningsstudier för individer över 60 år ligger på 18.9% och 47.9 per 1000 person-år (Petersen et al., 2014; Ward et al., 2012). En nyutkommen meta-analys (Petersen et al., 2018) rapporterade att drygt en fjärdedel (26.4%) av deltagarna, som anses ha MCI, i befolkningsstudier inte längre möter MCI kriterierna vid uppföljningsundersökningen. Anmärkningsvärt nog så varierar dessa siffror med skillnader utifrån studiernas design, populationsurvalet och MCI definitionen. Om MCI ska vara användbart som ett diagnostiskt verktyg, för att identifiera individer som kommer att utveckla demens, bör inte en stor andel visa på tillbakagång av MCI. För att kunna predicera vilka individer med MCI som har en god förutsättning att bli kognitivt bättre, bör forskningen fokusera på vilka faktorer som är associerade med tillbakagång. För tillfället är denna forskning knapphändig.
Frågeställning
Arbete III: Att rapportera prevalens och incidens av MCI, stratifierat för ålder, kön och subtyper, samt utforska om MCI estimaten varierade vid olika tillämpningar av MCI kriteriet för objektivt nedsatt kognition.Arbete IV: Att rapportera tillbakagång av MCI efter 6år och undersöka de associerande faktorerna.
Metod och resultat arbete III och IV
I både arbete III och IV användes den expanderade Mayo Clinic definitionen av MCI: 1) subjektivt eller objektivt rapporterad misstanke om nedsatt kognition. 2) ingen nedsatt förmåga i vardagliga aktiviteter. 3) minst ett nedsatt testresultat på följande kognitiva mått: episodiskt minne, processhastighet, spatial förmåga och verbalt flöde. 4) ingen demens (Petersen et al., 2014).
I arbete III (antal deltagare för prevalens=3924, antal deltagare för incidens=1540) rapporterades prevalens och incidens av MCI, uppdelat utifrån subtyper av MCI, kön och ålder. Vi använde två olika kriterier för MCI: ett lindrigt och ett strikt. För att klassificeras som lindrigt MCI skulle deltagaren ha minst ett nedsatt testresultat på något av de kognitiva testerna och för det strikta kriteriet skulle deltagaren ha minst två i samma kognitiv domän. Vi följde friska deltagare (utan MCI) från deras första undersökning i ca 6år. Prevalensen för det lindriga kriteriet för MCI var 21.4% respektive 6.6% för det strikta kriteriet. De rapporterade incidenstalen var 22.6 och 8.87 per 1000 person-år för det lindriga kriteriet respektive det strikta kriteriet. Det fanns inga könsskillnader i prevalens eller incidens, men däremot en åldersskillnad i prevalens, där de yngsta och äldsta hade lägst respektive högst prevalens.

I arbete IV (antal deltagare = 331) undersöktes antalet med tillbakagång av MCI och vilka faktorer som var associerade med tillbakagång vid 6-årsuppföljningen. 58% av de deltagare som klassificerades som MCI vid första undersökningen ansågs friska, dvs. mötte inte kriterierna för MCI, vid 6-årsuppföljningen. Den logistiska regressionsmodellen upptäckte att lägre ålder (p<0.05), bättre global kognitiv förmåga (p<0.02), god koncentration (p<0.05) och nedsatt kognitiv förmåga i endast en kognitiv domän (p<0.001) (jämfört med flera kognitiva domäner) kunde predicera tillbakagång av MCI.

Sammanfattning och slutsats av samtliga arbeten
Sammantaget har den här avhandlingen fört fram bevis för testledareffekter och kohorteffekter på olika kognitiva testresultat. Den framhåller även att lindrig kognitiv störning, i ett urval av den äldre befolkningen, är relativt vanligt och att prevalens och incidens varierar med ålder och med MCI kriteriet man applicerar. Vidare har det presenterats att över hälften av deltagarna med MCI vid första undersökningen inte längre ansågs möta MCI kriterierna vid 6-årsundersökningen. Denna avhandling visar på en betydelse av metodologiska aspekter vid utformandet och insamlandet av kognitiva data i den äldre befolkningen. Metodologiska beslut avseende på vilket sätt, var (hemma eller på mottagningen), vem (vilken testledare) och vilka ålderskohorter som ska undersökas kan påverka det kognitiva utfallet. Avhandlingen påvisar också att begreppet MCI måste förtydligas och definitionen preciseras, för att vara ett användbart diagnostiskt verktyg att predicera framtida demens med, i synnerhet vid applicerandet i befolkningsstudier.

• author: Overton, Marie Claire
• supervisor: Sölve Elmståhl; Mats Pihlsgård
• opponent: professor Skoog, Ingmar, Gothenburg University, Sweden
• organization: Geriatrics (research group); National Graduate School on Ageing and Health (research group)
• alternative title: Åldrande och kognitionsbedömningar. En granskning av intern validitet, förekomst och tillbakagång av lindrig kognitiv funktionsnedsättning : Data från befolkningsstudien "Gott åldrande i Skåne"
• publishing date: 2019
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Neurology; Geriatrics
• keywords: Ageing, Older adults, Cognition, validity, test administrator effects, cohort effects, Mild cognitive impairment
• in: Lund University, Faculty of Medicine Doctoral Dissertation Series
• volume: 2019
• issue: 69
• pages: 93 pages
• defense location: Aulan, CRC, Jan Waldenströms gata 35, Skånes Universitetssjukhus i Malmö
• defense date: 2019-09-09 09:00:00
• ISSN: 1652-8220
• ISBN: 978-91-7619-798-1
• language: English
• LU publication?: yes
• id: cb9ffd36-faa3-4c2a-a1af-36cf51f82550
• date added to LUP: 2019-08-09 13:07:00
• date last changed: 2021-04-16 13:44:15