Navigacijos problemos gali numatyti Alzheimerio ligą

Nauji tyrimai rodo, kad sunku derėtis dėl kompiuterizuoto labirinto gali būti ankstyvas Alzheimerio ligos rodiklis.

Tyrėjai nustatė, kad padidėjęs erdvinės navigacijos sunkumas nuspėja Alzheimerio ligą dar prieš tai, kai akivaizdūs klinikiniai požymiai.

"Šios išvados rodo, kad navigacinės užduotys, skirtos pažinimo žemėlapių strategijai įvertinti, galėtų būti naujas galingas įrankis nustatyti pačius ankstyviausius su Alzheimerio liga susijusius pažinimo pokyčius", - sakė vyresnioji autorė Denise Head, Vašingtono universitetas Sent Luise.

"Erdvinės navigacijos užduotis, naudojama šiame tyrime, norint įvertinti kognityvinius žemėlapio įgūdžius, buvo jautresnė nustatant ikiklinikinę Alzheimerio ligą, nei įprasta epizodinės atminties psichometrinė užduotis", - sakė ji.

Ikiklinikinis ligos nustatymas apibrėžiamas kaip nustatant su Alzheimerio liga susijusius pokyčius smegenyse, atsirandančius prieš pasireiškiant simptomams, kurie lemia diagnozę.

Tyrimo rezultatai rodomiAlzheimerio ligos žurnalas. Išvados atitinka dabartinius įsitikinimus apie tai, kur smegenyse pasireiškia blogas Alzheimerio ligos poveikis, taip pat su ligos progresavimu į kitus smegenų regionus.

Ankstesni tyrimai parodė, kad Alzheimerio liga sergančių asmenų navigacijos problemos išryškėja anksti. Šie trūkumai gali būti siejami su amiloidinių plokštelių ir tau sąnarių kaupimu ir kitais smegenų prefrontalinės žievės, hipokampo ir uodegos pablogėjimo ir susitraukimo požymiais.

Hipokampas yra nusistovėjęs kaip ankstyvas su Alzheimerio liga susijusios žalos taikinys. Šis smegenų regionas yra susijęs su ilgalaikiu atminties saugojimu, naujos aplinkos atpažinimu ir pažintinių žemėlapių kūrimu. Be to, caudate yra smegenų sritis, susijusi su mokymusi, taip pat su savanorišku judesiu.

"Mūsų stebėjimai rodo progresavimą taip, kad ikiklinikinei Alzheimerio ligai būdinga hipokampo atrofija ir su ja susiję pažinimo žemėlapio sunkumai, ypač mokymosi etape", - sakė pirmoji autorė Samantha Allison.

„Ligai progresuojant, kognityvinio žemėlapio deficitas pablogėja (atmintis), įsitraukia uodega (mokymasis ir judėjimas) ir atsiranda mokymosi maršrute deficitas.“

Nors šie trūkumai yra gerai dokumentuoti pacientams, sergantiems ankstyvos stadijos Alzheimerio liga, jie nebuvo gerai ištirti iš pažiūros normalių pacientų, kurie gali progresuoti link nustatomų ankstyvųjų ligos stadijų - būklės, žinomos kaip ikiklinikinė Alzheimerio liga.

Šiame tyrime tyrėjai naudojo virtualų labirinto naršymo eksperimentą, norėdami ištirti, ar ikiklinikiniame Alzheimerio liga galima nustatyti specifinių problemų, susijusių su maršruto mokymusi ir kognityvinių žemėlapių kūrimu, susijusiais atitinkamai su uodega ir hipokampu.

Eksperimento metu suprantama, kad žmonės dažniausiai randa savo kelią naudodamiesi dviem skirtingomis erdvinio vaizdavimo ir navigacijos formomis.

Naudodamiesi egocentrine navigacija, žmonės pasikliauja praeities žiniomis, norėdami eiti gerai nusidėvėjusiais maršrutais, judėdami nuosekliai nuo vieno orientyro prie kito, kol pasiekia tikslinę paskirties vietą.

Asocentrinėje navigacijoje žmonės susipažįsta su savo bendru vaizdu ir sukuria esamų orientyrų žemėlapį, leidžiantį jiems nubrėžti geriausius turimus maršrutus ir rasti nuorodas į naujas paskirties vietas.

Šio tyrimo dalyviai buvo suskirstyti į tris grupes, remiantis smegenų ir stuburo skysčių testu, kuris gali aptikti biologinius žymenis, rodančius, kad ateityje bus galima numatyti su Alzheimerio liga susijusių plokštelių ir raizginių vystymąsi smegenyse.

Jei asmuo yra kliniškai normalus, tačiau smegenyse yra su Alzheimerio liga susijusių plokštelių ir raizginių biomarkeriai, laikoma, kad jie turi ikiklinikinę Alzheimerio ligą.

Šiame tyrime dalyvavo 42 kliniškai normalūs asmenys, kuriems trūko Alzheimerio ligos smegenų skysčio žymenų, 13 kliniškai normalių asmenų, teigiamai vertinantys šiuos žymenis ir taip turintys ikiklinikinį Alzheimerio ligą, ir 16 asmenų, kuriems buvo dokumentuoti ankstyvosios stadijos Alzheimerio elgesio simptomai.

Visi 71 tyrimo dalyviai maždaug dvi valandas praleido prie stalinio kompiuterio ir išbandė savo galimybes naršyti virtualiame labirinte, susidedančiame iš sujungtų koridorių serijos su keturiais tapetų raštais ir 20 orientyrų.

Dalyviams buvo išbandyti du navigacijos įgūdžiai: kaip gerai jie galėjo išmokti ir nueiti iš anksto nustatytą maršrutą ir kaip gerai suformuoti bei naudoti pažintinį aplinkos žemėlapį. Dalyviams buvo suteikta 20 minučių išmokti nurodytą maršrutą arba mokytis ir tyrinėti labirintą su navigacijos kreiptuku. Tada jie buvo išbandyti, ar jie sugeba atkurti maršrutą ar rasti kelią į konkrečius orientyrus aplinkoje.

"Žmonės, turintys ikiklinikinės Alzheimerio ligos cerebrospinalinius žymenis, parodė didelių sunkumų tik tada, kai jiems reikėjo suformuoti pažintinį aplinkos žemėlapį - alokentrinį, vietos mokymosi navigacijos procesą, susijusį su hipokampo funkcija", - sakė vadovas.

"Ta pati ikiklinikinė Alzheimerio ligos grupė parodė, kad mokymosi maršrute užduotys buvo nedaug arba visai nepablogintos - egocentrinis navigacijos procesas, labiau susijęs su uodegos funkcija".

Palyginti su kognityviai normaliais tyrimo dalyviais, kuriems trūko Alzheimerio ligos smegenų skysčio žymenų, ikiklinikine Alzheimerio liga sergantiems asmenims jų gebėjimas išmokti objektų vietas aplinkoje vienas kito atžvilgiu buvo mažesnis už pradinį tyrimo etapą.

Nors šie rezultatai rodo, kad trūksta gebėjimo formuoti pažintinį žemėlapį, ikiklinikinių Alzheimerio ligos dalyviams galų gale pavyko įveikti šiuos žemėlapių mokymosi trūkumus, atlikdami beveik tolesnę kelio nustatymo navigacijos užduotį beveik taip pat gerai, kaip ir kognityviai normalūs dalyviai.

"Šios išvados rodo, kad navigacijos sunkumai, kuriuos patiria ikiklinikine Alzheimerio liga sergantys žmonės, iš dalies yra susiję su sunkumais gaunant informaciją apie aplinką", - sakė vadovas. "Nors jiems gali prireikti papildomų mokymų, kad išmoktų naujos aplinkos, gera žinia yra ta, kad, atrodo, jie turi pakankamai informacijos, kad galėtų naudoti pažintinį žemėlapį beveik taip pat gerai, kaip ir pažintiniu požiūriu normalūs kolegos."

Vadovas įspėja, kad dabartinis tyrimas turi keletą apribojimų, įskaitant santykinai mažą imties dydį ir tiesioginės informacijos apie smegenų regionus ir tinklus, kurie atlieka erdvinę navigaciją ir kelio paiešką, trūkumą.

Tačiau Allisonas pažymi: „Šiuo metu mes tiriame, kaip smegenų regionai, paveikti ankstyvoje ligos eigoje, yra susiję su kognityvinio žemėlapio deficitu didesnėje ikiklinikine Alzheimerio liga sergančių asmenų imtyje“.

Atsižvelgiant į šiuos apribojimus, dabartinis tyrimas parodo reikšmingus ikiklinikinius su Alzheimerio liga susijusius kognityvinio žemėlapio su santykiniu išsaugojimu maršruto mokymuose trūkumus.

Priešingai, žmonėms, patiriantiems atminties praradimą ir kitoms elgesio problemoms, susijusioms su ankstyvos stadijos Alzheimerio liga, kilo aiškių sunkumų tiek mokantis nustatyto kelio, tiek ieškant kelio į naujus orientyrus.

"Šis modelis atitinka hipokampo vientisumo sumažėjimą prieš keičiant uodegą", - sakė vadovas.

"Šios išvados rodo, kad navigacinės užduotys, skirtos pažintinių žemėlapių strategijai įvertinti, galėtų būti galinga priemonė nustatyti ankstyviausius su Alzheimerio liga susijusius pažinimo pokyčius."

Tyrėjų grupė pažymi, kad ikiklinikinio Alzheimerio liga sergančių smegenų skysčio žymenų buvimas negarantuoja, kad žmogus išsivystys visiškai išplitęs Alzheimerio liga.

"Būsimi tyrimai turėtų ištirti, ar ikiklinikinio Alzheimerio liga sergančių asmenų kognityvinio žemėlapio trūkumas yra susijęs su padidėjusia simptominio Alzheimerio ligos rizika", - sakė jie.

Šaltinis: Vašingtono universitetas, Sent Luisas