Advanced psychometric approaches to the assessment of cognitive decline and risk factors: from symptoms interplay to therapeutic innovation [Approcci psicometrici avanzati per la valutazione del declino cognitivo e dei fattori di rischio: dall'interazione tra sintomi all'innovazione terapeutica]

This dissertation explores advanced psychometric approaches to the assessment of cognitive decline and its modifiable risk factors, with the overarching aim of bridging symptom-level dynamics and therapeutic innovation. Grounded in the demographic and epidemiological challenges posed by aging populations, the theoretical framework emphasizes the multifactorial and interactive nature of cognitive deterioration, from normal aging to Mild Cognitive Impairment (MCI) and dementia. Particular attention is devoted to the conceptual and methodological gaps that continue to hinder early diagnosis and effective prevention, such as the underrepresentation of affective risk factors, the insufficient integration of body-mind frameworks, and the limited adoption of dynamic, interaction-sensitive methodologies. By adopting network-based psychometrics and longitudinal designs, this work positions itself within contemporary debates on how to capture the complex interplay of risk factors that shape trajectories of cognitive decline. The thesis pursues four interconnected objectives: (i) to critically examine the construct of cognitive frailty and its relationship with modifiable risk factors; (ii) to analyze apathy as a novel candidate risk factor for dementia and to refine its assessment; (iii) to investigate how depressive symptoms may modulate pharmacological responsiveness in Alzheimer’s disease; and (iv) to evaluate the potential of autonomy-supportive technologies in sustaining independence among older adults. Taken together, these aims advance a more precise, integrative, and ecologically valid understanding of risk and resilience in cognitive aging. Each chapter contributes uniquely to this overarching framework. Chapter One offers a review of cognitive frailty, mapping its neuropsychological correlates, associated risk factors, and technological supports. It highlights how frailty research benefits from an integrated body-mind perspective, while also revealing gaps in current tools and intervention strategies. Chapter Two introduces a network-analytic model of apathy across healthy aging, MCI, and early Alzheimer’s disease. By identifying central and bridging symptoms, the chapter proposes apathy not merely as a secondary manifestation of decline but as an independent risk factor with significant implications for prevention and intervention. Chapter Three refines the measurement of apathy through Exploratory Graph Analysis (EGA) of the Apathy Evaluation Scale (AES-C), yielding a four-dimensional solution with greater psychometric precision and clinical interpretability than existing models. Chapter Four presents a longitudinal pilot study testing the sensitivity of different psychometric tools during cholinesterase-inhibitor therapy in mild Alzheimer’s disease, while also showing that baseline depressive symptoms predict differential cognitive trajectories. This finding underscores the central role of affective burden in pharmacological outcomes. Finally, Chapter Five explores the application of assistive technologies from the perspective of cognitive ergonomics, contrasting human-assisted and robot-assisted task execution. By integrating objective performance measures, subjective ratings, and physiological stress markers, the study clarifies how cognitive load and user experience vary across age groups and technological conditions. Taken collectively, the dissertation contributes to the advancement of research on cognitive decline in three key ways. First, it repositions apathy from a secondary neuropsychiatric symptom to a primary candidate risk factor, refining its conceptualization and operationalization. Second, it demonstrates that affective burden, particularly depression, significantly shapes therapeutic responsiveness, urging the incorporation of psychological profiling into treatment planning. Third, it highlights the importance of user-centered design in technological solutions, showing how cognitive ergonomics can enhance or hinder autonomy-supportive interventions. By integrating these contributions into a coherent psychometric framework, the thesis offers a novel perspective on dementia prevention and care: one that views risk factors as components of dynamic systems rather than isolated predictors, and that translates complex models into practical strategies for early detection, targeted intervention, and ecological validity. Ultimately, this work advances both theoretical understanding and applied innovation, charting a path toward more personalized, multidimensional approaches to sustaining cognitive health in aging populations.

Questa tesi esplora approcci psicometrici avanzati per la valutazione del declino cognitivo e dei suoi fattori di rischio modificabili, con l’obiettivo generale di mettere in relazione le dinamiche a livello sintomatologico con l’innovazione terapeutica. Ancorato alle sfide demografiche ed epidemiologiche poste dall’invecchiamento della popolazione, il quadro teorico sottolinea la natura multifattoriale e interattiva del deterioramento cognitivo, che si estende dall’invecchiamento normale al Mild Cognitive Impairment (MCI) e alla demenza. Particolare attenzione è dedicata alle lacune concettuali e metodologiche che continuano a ostacolare la diagnosi precoce e la prevenzione efficace, come la scarsa rappresentazione dei fattori di rischio affettivi, l’insufficiente integrazione dei modelli mente-corpo e la limitata adozione di metodologie dinamiche e sensibili alle interazioni. Adottando strumenti psicometrici basati su modelli di rete e disegni longitudinali, il presente lavoro si colloca nel dibattito contemporaneo relativo alla valutazione delle complesse interazioni tra i fattori di rischio che determinano le traiettorie del declino cognitivo. La tesi persegue quattro obiettivi interconnessi: (i) esaminare criticamente il costrutto di fragilità cognitiva e la sua relazione con i fattori di rischio modificabili; (ii) analizzare l’apatia come nuovo potenziale fattore di rischio per la demenza e affinare le modalità della sua valutazione; (iii) indagare in che modo i sintomi depressivi possano modulare la risposta farmacologica nella malattia di Alzheimer; e (iv) valutare il potenziale delle tecnologie di supporto all’autonomia nel sostenere l’indipendenza degli anziani. Considerati nel loro insieme, tali obiettivi promuovono una comprensione più precisa, integrata ed ecologicamente valida dei processi di rischio e resilienza nell’invecchiamento cognitivo. Ogni capitolo contribuisce in modo specifico a questo quadro generale. Il Capitolo Primo offre una rassegna sulla fragilità cognitiva, mappandone i correlati neuropsicologici, i fattori di rischio associati e le tecnologie di supporto. Il capitolo mette in evidenza come la ricerca sulla fragilità tragga beneficio da una prospettiva mente-corpo integrata, pur rilevando al contempo lacune negli strumenti attualmente disponibili e nelle strategie di intervento. Il Capitolo Secondo introduce un modello analitico di rete (Network Analysis) dell’apatia includendo le diverse fasi dell’invecchiamento sano, del MCI e della malattia di Alzheimer in fase iniziale. Identificando i sintomi centrali e che fungono da collegamento tra altri sintomi, il capitolo propone l’apatia non come semplice manifestazione secondaria del deterioramento, ma come fattore di rischio indipendente, con rilevanti implicazioni per la prevenzione e l’intervento. Il Capitolo Terzo affina la misurazione dell’apatia attraverso una Exploratory Graph Analysis (EGA) della Apathy Evaluation Scale (AES-C), producendo una soluzione a quattro dimensioni con maggiore precisione psicometrica e più elevata interpretabilità clinica rispetto ai modelli esistenti. Il Capitolo Quarto presenta uno studio longitudinale pilota volto a testare la sensibilità di diversi strumenti psicometrici durante la terapia con inibitori delle colinesterasi nella malattia di Alzheimer lieve, mostrando al contempo che i sintomi depressivi di base predicono traiettorie cognitive differenziate. Questo risultato sottolinea il ruolo centrale del carico affettivo sugli esiti farmacologici. Infine, il Capitolo Quinto esplora l’applicazione delle tecnologie assistive nella prospettiva dell’ergonomia cognitiva, confrontando l’esecuzione di compiti assistita o dall’uomo, o da un robot. Integrando misure oggettive di performance, valutazioni soggettive e indicatori fisiologici di stress, lo studio chiarisce come il carico cognitivo e l’esperienza dell’utente varino in base all’età e alle caratteristiche tecnologiche. Considerata nel suo insieme, la tesi contribuisce all’avanzamento della ricerca sul declino cognitivo in tre modi principali. In primo luogo, riposiziona l’apatia da sintomo neuropsichiatrico secondario a potenziale fattore di rischio primario, affinando la sua concettualizzazione e operazionalizzazione. In secondo luogo, dimostra che il carico affettivo, in particolare la depressione, influenza in modo significativo la risposta terapeutica, suggerendo l’importanza di integrare la profilazione psicologica nella pianificazione del trattamento. In terzo luogo, evidenzia il ruolo cruciale del design centrato sull’utente nello sviluppo di soluzioni tecnologiche, mostrando come l’ergonomia cognitiva possa potenziare o ostacolare gli interventi di supporto all’autonomia. Integrando questi contributi in un quadro psicometrico coerente, la tesi offre una prospettiva innovativa sulla prevenzione e la gestione della demenza: una prospettiva che considera i fattori di rischio come componenti di sistemi dinamici, piuttosto che come predittori isolati, e che traduce modelli complessi in strategie pratiche per la diagnosi precoce, l’intervento mirato e la validità ecologica. In ultima analisi, questo lavoro promuove un avanzamento sia della comprensione teorica sia dell’innovazione applicata, tracciando un percorso verso approcci più personalizzati, multidimensionali e orientati al mantenimento della salute cognitiva nelle popolazioni anziane.