Navigācijas problēmas var paredzēt Alcheimera slimību

Jauni pētījumi liecina, ka grūtības risināt sarunas par datorizētu labirintu var būt agrīns Alcheimera slimības rādītājs.

Izmeklētāji ir noskaidrojuši, ka paaugstinātas grūtības telpiskajā navigācijā prognozē Alcheimera slimību krietni pirms klīnisko pazīmju parādīšanās.

"Šie atklājumi liecina, ka navigācijas uzdevumi, kas paredzēti kognitīvās kartēšanas stratēģijas novērtēšanai, varētu būt jauns spēcīgs līdzeklis, lai atklātu agrākās ar Alcheimera slimību saistītās izmaiņas izziņā," sacīja vecākā autore Denise Head, Vašingtonas universitāte Sentluisā.

"Šajā pētījumā izmantotais telpiskās navigācijas uzdevums, lai novērtētu kognitīvās kartes prasmes, bija jutīgāks, atklājot preklīnisko Alcheimera slimību, nekā epizodiskās atmiņas standarta psihometriskais uzdevums," viņa teica.

Slimības atklāšana preklīniski tiek definēta kā ar Alcheimera slimību saistītu izmaiņu noteikšana smadzenēs, kas rodas pirms simptomu attīstības, kas noved pie diagnozes noteikšanas.

Pētījuma rezultāti parādāsAlcheimera slimības žurnāls. Atzinumi atbilst pašreizējiem uzskatiem par to, kur smadzenēs vispirms parādās Alcheimera slimības nelabvēlīgā ietekme, kā arī slimības progresēšanai uz citiem smadzeņu reģioniem.

Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka navigācijas problēmas agri rodas cilvēkiem ar Alcheimera slimību. Šie deficīti var būt saistīti ar amiloido plankumu un tau mudžekļu uzkrāšanos un citām pazīmēm, kas liecina par smadzeņu prefrontālās garozas, hipokampa un astes pasliktināšanos un saraušanos.

Hipokamps ir labi izveidots kā agrīns ar Alcheimera slimību saistīto bojājumu mērķis. Šis smadzeņu reģions ir saistīts ar ilgtermiņa atmiņas glabāšanu, jaunas apkārtnes atpazīšanu un kognitīvo karšu izveidošanu. Turklāt caudate ir smadzeņu zona, kas saistīta ar mācīšanos, kā arī ar brīvprātīgu kustību.

"Mūsu novērojumi liecina par tādu progresēšanu, ka preklīnisko Alcheimera slimību raksturo hipokampu atrofija un ar tām saistītas kognitīvās kartēšanas grūtības, īpaši mācību posmā," sacīja pirmā autore Samanta Allisone.

"Slimībai progresējot, izziņas kartēšanas deficīts pasliktinās (atmiņa), iesaistās caudāts (mācīšanās un kustība) un parādās maršruta mācīšanās deficīts."

Kaut arī šie deficīti ir labi dokumentēti pacientiem ar agrīnu Alcheimera slimības stadiju, tie nav labi pētīti ar šķietami normāliem pacientiem, kuri, iespējams, progresē uz identificējamām slimības sākuma stadijām - statusu, kas pazīstams kā preklīniska Alcheimera slimība.

Šajā pētījumā pētnieki izmantoja virtuālās labirinta navigācijas eksperimentu, lai pārbaudītu, vai pirmsklīniskajā Alcheimera slimībā var atklāt īpašas problēmas ar maršrutu apgūšanu un kognitīvo karšu izveidošanu, kas ietver attiecīgi caudātu un hipokampu.

Eksperimenta dizains spēlē faktu, ka cilvēki parasti atrod savu ceļu, izmantojot divas atšķirīgas telpiskās attēlojuma un navigācijas formas.

Izmantojot egocentrisku navigāciju, cilvēki paļaujas uz pagātnes zināšanām, lai sekotu labi nodilušiem maršrutiem, secīgi virzoties no viena orientiera uz otru, līdz sasniedz mērķa mērķi.

Alokentriskajā navigācijā cilvēki iepazīst savu apkārtējo ainu un izveido esošo orientieru karti, ļaujot viņiem uzzīmēt labākos pieejamos maršrutus un atrast īsceļus uz jauniem galamērķiem.

Šī pētījuma dalībnieki tika sadalīti trīs grupās, pamatojoties uz smadzeņu un mugurkaula šķidrumu testu, kas var atklāt biomarķierus, kas parādīti, lai prognozētu ar Alcheimera slimību saistīto plāksnīšu un mudžekļu turpmāko attīstību smadzenēs.

Ja persona ir klīniski normāla, tomēr smadzenēs ir ar Alcheimera slimību saistīto plāksnīšu un mudžekļu biomarķieri, tiek uzskatīts, ka viņiem ir preklīniska Alcheimera slimība.

Šajā pētījumā bija iekļauti 42 klīniski normāli indivīdi, kuriem trūka Alcheimera cerebrospināla šķidruma marķieru, 13 klīniski normāli indivīdi, kuriem šie marķieri bija pozitīvi un līdz ar to bija preklīniski Alcheimera slimības gadījumi, un 16 personas ar dokumentētiem Alcheimera agrīnās stadijas uzvedības simptomiem.

Visi 71 pētījuma dalībnieki apmēram divas stundas pavadīja pie galddatora, pārbaudot to spēju orientēties virtuālajā labirintā, kas sastāv no savstarpēji savienotu gaiteņu sērijas ar četriem tapetes modeļiem un 20 orientieriem.

Dalībniekiem tika pārbaudītas divas navigācijas prasmes: cik labi viņi varēja iemācīties un iet pa iepriekš noteiktu maršrutu, un cik labi viņi varēja veidot un izmantot vides kognitīvo karti. Dalībniekiem tika dotas 20 minūtes, lai vai nu apgūtu noteiktu maršrutu, vai arī izpētītu un izpētītu labirintu ar navigācijas kursorsviru. Pēc tam viņiem tika pārbaudīta viņu spēja atjaunot maršrutu vai atrast ceļu uz noteiktiem orientieriem vidē.

"Cilvēkiem ar preklīniskās Alcheimera slimības cerebrospinālajiem marķieriem bija ievērojamas grūtības tikai tad, kad viņiem bija jāveido vides kognitīvā karte - ar hipentrampas funkciju saistīts allokentrisks, vietas mācīšanās navigācijas process," sacīja Head.

"Šī pati preklīniskā Alcheimera slimības grupa maz vai vispār neuzrādīja traucējumus maršruta mācīšanās uzdevumos - egocentriskā navigācijas procesā, kas ir ciešāk saistīts ar astes funkciju."

Salīdzinot ar kognitīvi normāliem pētījuma dalībniekiem, kuriem trūka Alcheimera slimības cerebrospināla šķidruma marķieru, sākotnējā pētījuma posmā tie, kuriem bija preklīniska Alcheimera slimība, novērtēja zemāk viņu spēju uzzināt objektu atrašanās vietas vidē attiecībā pret otru.

Kaut arī šie rezultāti liecina par kognitīvās kartes veidošanas spēju trūkumiem, preklīnisko Alcheimera slimības dalībniekiem galu galā izdevās pārvarēt šos karšu apguves deficītus, veicot gandrīz tikpat labi kā kognitīvi normālus dalībniekus turpmākā ceļa noteikšanas navigācijas uzdevuma laikā.

"Šie atklājumi liecina, ka navigācijas grūtības, ar kurām saskaras cilvēki ar preklīnisku Alcheimera slimību, daļēji ir saistītas ar grūtībām iegūt informāciju par vidi," sacīja vadītājs. "Lai gan viņiem var būt nepieciešama papildu apmācība, lai apgūtu jaunu vidi, labā ziņa šeit ir tā, ka šķiet, ka viņiem ir pietiekama informācija, lai izmantotu kognitīvo karti gandrīz tikpat labi, kā viņu kognitīvi normālie kolēģi."

Vadītājs brīdina, ka pašreizējam pētījumam ir vairāki ierobežojumi, tostarp salīdzinoši mazs izlases lielums un tiešas informācijas trūkums par smadzeņu reģioniem un tīkliem, kuriem ir nozīme telpiskajā navigācijā un ceļa noteikšanā.

Tomēr Allisons atzīmē: "Mēs šobrīd pētām, kā smadzeņu reģioni, kas slimības sākumā ietekmēti, ir saistīti ar kognitīvās kartēšanas deficītu lielākā izlasē indivīdu ar preklīnisku Alcheimera slimību."

Šo ierobežojumu kontekstā pašreizējā izmeklēšana parāda ievērojamus ar preklīniku saistītus ar Alcheimera slimību saistītus deficītus kognitīvās kartēšanas aspektos ar relatīvu saglabāšanu maršrutu apguvē.

Turpretī cilvēkiem, kuriem rodas atmiņas zudumi un citas ar Alcheimera slimības agrīnās stadijas saistītas uzvedības problēmas, bija skaidras grūtības gan iemācīties izveidotu ceļu, gan atrast savu ceļu uz jauniem orientieriem.

"Šis modelis atbilst hipokampu integritātes samazinājumiem pirms caudāta izmaiņām," sacīja Head.

"Šie atklājumi liecina, ka navigācijas uzdevumi, kas paredzēti kognitīvās kartēšanas stratēģijas novērtēšanai, varētu būt spēcīgs līdzeklis, lai atklātu agrākās ar Alcheimera slimību saistītās izmaiņas izziņā."

Pētnieku grupa atzīmē, ka preklīnisko Alcheimera slimību cerebrospināla šķidruma marķieru klātbūtne negarantē, ka cilvēks attīstīs pilnvērtīgu Alcheimera slimību.

"Turpmākajos pētījumos būtu jāpārbauda, ​​vai kognitīvās kartēšanas deficīts indivīdiem pirmsklīniskajā Alcheimera slimībā ir saistīts ar paaugstinātu simptomātiska Alcheimera attīstības risku," viņi teica.

Avots: Vašingtonas universitāte, Sentluisa