Težave z navigacijo lahko napovedujejo Alzheimerjevo bolezen
Nove raziskave kažejo, da so težave s pogajanji o računalniškem labirintu lahko zgodnji pokazatelj Alzheimerjeve bolezni.
Preiskovalci so ugotovili, da povečana težava v prostorski navigaciji napoveduje Alzheimerjevo bolezen še preden se pojavijo klinični znaki.
"Te ugotovitve kažejo, da bi lahko navigacijske naloge za oceno strategije kognitivnega kartiranja predstavljale močno novo orodje za odkrivanje najzgodnejših sprememb kognicije, povezanih z Alzheimerjevo boleznijo," je povedala višja avtorica Denise Head z univerze Washington v St.
"Naloga prostorske navigacije, uporabljena v tej študiji za oceno spretnosti kognitivnih zemljevidov, je bila pri odkrivanju predklinične Alzheimerjeve bolezni bolj občutljiva kot običajna psihometrična naloga epizodnega spomina," je dejala.
Predklinično odkrivanje bolezni je opredeljeno kot odkrivanje prisotnosti Alzheimerjevih sprememb v možganih, ki se pojavijo pred razvojem simptomov, ki vodijo k diagnozi.
Rezultati študije so prikazani vJournal of Alzheimer's Disease. Ugotovitve se ujemajo s sedanjimi prepričanji, kje v možganih se škodljivi učinki Alzheimerjeve bolezni najprej pojavijo, pa tudi z napredovanjem bolezni v druge možganske regije.
Prejšnje raziskave so pokazale, da se težave z navigacijo pojavijo zgodaj pri posameznikih z Alzheimerjevo boleznijo. Ti primanjkljaji so lahko povezani z nabiranjem amiloidnih oblog in zapletov tau ter drugimi znaki poslabšanja in krčenja možganske predfrontalne skorje, hipokampa in kavdata.
Hipokampus je dobro uveljavljen kot zgodnja tarča škode, povezane z Alzheimerjevo boleznijo. Ta možganska regija je povezana z dolgoročnim shranjevanjem spomina, prepoznavanjem nove okolice in ustvarjanjem kognitivnih zemljevidov. Poleg tega je kaudat možgansko področje, povezano z učenjem in prostovoljnim gibanjem.
"Naše ugotovitve kažejo na tak napredek, da je za predklinično Alzheimerjevo bolezen značilna hipokampalna atrofija in s tem povezane kognitivne težave pri kartiranju, zlasti v fazi učenja," je povedala prva avtorica Samantha Allison.
"Ko bolezen napreduje, se primanjkljaji kognitivnega kartiranja poslabšajo (spomin), vključi se kaudat (učenje in gibanje) in pojavijo se pomanjkljivosti pri učenju."
Čeprav so ti primanjkljaji dobro dokumentirani pri bolnikih z zgodnjo fazo Alzheimerjeve bolezni, pri na videz normalnih bolnikih, ki utegnejo napredovati v prepoznavne zgodnje faze bolezni, status, znan kot predklinična Alzheimerjeva bolezen, niso dobro raziskani.
V tej študiji so raziskovalci z navideznim eksperimentom z labirintom labirinta preučili, ali je mogoče v predklinični Alzheimerjevi bolezni odkriti posebne težave z učenjem poti in kognitivnimi kartami, ki vključujejo kavdate in hipokampus.
Zasnova poskusa temelji na dejstvu, da se ljudje na splošno znajdejo v življenju z dvema različnima oblikama prostorske predstavitve in navigacije.
Z egocentrično navigacijo se ljudje zanašajo na preteklo znanje, da bi sledili dotrajanim potim in se zaporedno premikali od ene točke do druge, dokler ne dosežejo ciljnega cilja.
V alocentrični navigaciji se ljudje seznanijo s svojo okolico velike slike in ustvarijo miselni zemljevid obstoječih mejnikov, kar jim omogoča načrtovanje najboljših razpoložljivih poti in iskanje bližnjic do novih ciljev.
Udeleženci te študije so bili razdeljeni v tri skupine na podlagi testa možganskih in hrbteničnih tekočin, ki lahko zaznajo biomarkerje, ki kažejo, da napovedujejo prihodnji razvoj plaz in zapletov, povezanih z Alzheimerjevo boleznijo v možganih.
Če je oseba klinično normalna, vendar ima biomarkerje za z Alzheimerjevo boleznijo povezane plake in zaplete v možganih, se šteje, da ima predklinično Alzheimerjevo bolezen.
V to študijo je bilo vključenih 42 klinično normalnih posameznikov, ki niso imeli likvorjev likvorja za Alzheimerjevo bolezen, 13 klinično normalnih posameznikov, ki so bili pozitivni na te označevalce in so tako imeli predklinično Alzheimerjevo bolezen, in 16 posameznikov z dokumentiranimi vedenjskimi simptomi zgodnje faze Alzheimerjeve bolezni.
Vseh 71 udeležencev študije je približno dve uri preživelo na namiznem računalniku, kjer so testirali njihovo sposobnost krmarjenja po virtualnem labirintu, sestavljenem iz vrste medsebojno povezanih hodnikov s štirimi vzorci ozadij in 20 mejniki.
Udeleženci so bili preizkušeni na dveh navigacijskih veščinah: kako dobro so se lahko naučili in sledili vnaprej določeni poti ter kako dobro so lahko oblikovali in uporabljali kognitivni zemljevid okolja. Udeleženci so imeli na voljo 20 minut, da se naučijo določene poti ali pa preučijo in raziščejo labirint z navigacijsko krmilno palčko. Nato so jih preizkusili, kako lahko poustvarijo pot ali najdejo pot do določenih znamenitosti v okolju.
"Ljudje s cerebrospinalnimi markerji za predklinično Alzheimerjevo bolezen so pokazali pomembne težave le, ko so morali oblikovati kognitivni zemljevid okolja - alocentričen proces navigacije, ki se uči v kraju, povezan s hipokampalno funkcijo," je dejal Head.
"Ta ista predklinična skupina za Alzheimerjevo bolezen je pokazala malo ali nič okvare pri nalogah učenja poti - egocentrični navigacijski postopek, ki je tesneje povezan s kavdato funkcijo."
V primerjavi s kognitivno normalnimi udeleženci študije, ki niso imeli likvorjev Alzheimerjeve cerebrospinalne tekočine, so tisti s predklinično Alzheimerjevo boleznijo v začetni fazi študije dosegli nižjo sposobnost, da se med seboj naučijo lokacij predmetov v okolju.
Medtem ko ti rezultati kažejo na pomanjkanje sposobnosti oblikovanja kognitivnega zemljevida, je udeležencem predklinične Alzheimerjeve bolezni sčasoma uspelo premagati te pomanjkljivosti pri učenju zemljevidov, saj so med poznejšo navigacijsko nalogo opravili skoraj enako dobre kognitivne sposobnosti.
"Te ugotovitve kažejo, da so navigacijske težave, s katerimi se srečujejo ljudje s predklinično Alzheimerjevo boleznijo, delno povezane s težavami pri pridobivanju okoljskih informacij," je dejal Head. "Čeprav bodo morda potrebovali dodatno usposabljanje za učenje novih okolij, je dobra novica tukaj, da se zdi, da imajo dovolj informacij za uporabo kognitivnega zemljevida skoraj tako kot njihovi kognitivno normalni kolegi."
Head opozarja, da ima sedanja študija več omejitev, vključno z razmeroma majhnim vzorcem in pomanjkanjem neposrednih informacij o možganskih regijah in omrežjih, ki imajo vlogo pri prostorski navigaciji in iskanju poti.
Vendar Allison ugotavlja: "Trenutno raziskujemo, kako so možganske regije, ki so bile prizadete zgodaj med potekom bolezni, povezane s primanjkljaji kognitivnega kartiranja pri večjem vzorcu posameznikov s predklinično Alzheimerjevo boleznijo."
V okviru teh omejitev sedanja preiskava kaže pomembne predklinične pomanjkljivosti, povezane z Alzheimerjevo boleznijo, v vidikih kognitivnega kartiranja z relativno ohranitvijo pri učenju poti.
V nasprotju s tem so imeli ljudje, ki so imeli spominske napake in druge vedenjske težave, povezane z zgodnjo fazo Alzheimerjeve bolezni, očitne težave tako pri učenju ustaljene poti kot pri iskanju lastne poti do novih mejnikov.
"Ta vzorec je skladen z zmanjšanjem integritete hipokampusa pred spremembami na repu," je dejal Head.
"Te ugotovitve kažejo, da bi lahko navigacijske naloge za oceno strategije kognitivnega kartiranja predstavljale močno orodje za odkrivanje najzgodnejših sprememb kognicije, povezanih z Alzheimerjevo boleznijo."
Raziskovalna skupina ugotavlja, da prisotnost likvorjev likvorjev za predklinično Alzheimerjevo bolezen še ne zagotavlja, da bo človek še naprej razvijal polno razvito Alzheimerjevo bolezen.
"Prihodnje raziskave bi morale preučiti, ali so primanjkljaji kognitivnega kartiranja pri posameznikih v predklinični Alzheimerjevi bolezni povezani s povečanim tveganjem za razvoj simptomatske Alzheimerjeve bolezni," so dejali.
Vir: Univerza Washington, St.
