Problemi s navigacijom mogu predvidjeti Alzheimerovu bolest

Novo istraživanje sugerira da bi poteškoće s pregovaranjem o kompjuteriziranom labirintu mogle biti rani pokazatelj Alzheimerove bolesti.

Istražitelji su utvrdili da povećana poteškoća u prostornoj navigaciji predviđa Alzheimerovu bolest i prije nego što se pojave klinički znakovi.

"Ova otkrića sugeriraju da bi navigacijski zadaci osmišljeni za procjenu strategije kognitivnog mapiranja mogli predstavljati snažno novo sredstvo za otkrivanje najranijih promjena u kogniciji povezanih s Alzheimerovom bolešću", rekla je viša autorica Denise Head sa Sveučilišta Washington u St.

"Zadatak prostorne navigacije korišten u ovom istraživanju za procjenu kognitivnih vještina mape bio je osjetljiviji u otkrivanju predkliničke Alzheimerove bolesti od standardnog psihometrijskog zadatka epizodnog pamćenja", rekla je.

Pretkliničko otkrivanje bolesti definira se kao otkrivanje prisutnosti promjena u mozgu povezanih s Alzheimerom koje se javljaju prije razvoja simptoma koji vode do dijagnoze.

Rezultati studije pojavljuju se uČasopis za Alzheimerovu bolest, Nalazi su u skladu s trenutnim vjerovanjima o tome gdje u mozgu loše posljedice Alzheimerove bolesti izbijaju na površinu, kao i s napredovanjem bolesti u druga područja mozga.

Prethodno istraživanje pokazalo je da se navigacijski problemi rano pojavljuju kod osoba s Alzheimerovom bolešću. Ovi deficiti mogu biti povezani s nakupljanjem amiloidnih plakova i tau klupka i drugim znakovima pogoršanja i skupljanja u prefrontalnom korteksu mozga, hipokampusu i kaudati.

Hipokampus je dobro uspostavljen kao rana meta štete povezane s Alzheimerovom bolesti. Ova regija mozga povezana je s dugotrajnim pohranjivanjem memorije, prepoznavanjem novog okruženja i stvaranjem kognitivnih mapa. Uz to, kaudat je područje mozga povezano s učenjem, kao i dobrovoljnim kretanjem.

"Naša opažanja sugeriraju takav progres da pretkliničku Alzheimerovu bolest karakterizira hipokampalna atrofija i povezane kognitivne poteškoće u mapiranju, posebno tijekom faze učenja", rekla je prva autorica Samantha Allison.

"Kako bolest napreduje, deficiti kognitivnog mapiranja pogoršavaju se (pamćenje), uključuje se kaudat (učenje i kretanje) i pojavljuju se deficiti učenja."

Iako su ovi deficiti dobro dokumentirani u bolesnika s ranom fazom Alzheimerove bolesti, oni nisu dobro proučeni na naizgled normalnim pacijentima koji mogu napredovati prema prepoznatljivim ranim fazama bolesti, statusu poznatom kao pretklinička Alzheimerova bolest.

U ovom su istraživanju istraživači koristili virtualni eksperiment navigacije labirintom kako bi ispitali mogu li se u pretkliničkoj Alzheimerovoj bolesti otkriti specifični problemi s učenjem rute i izgradnjom kognitivnih mapa, koji uključuju kaudat i hipokampus.

Dizajn eksperimenta igra na činjenici da se ljudi općenito snalaze u životu koristeći dva različita oblika prostornog predstavljanja i navigacije.

Egocentričnom navigacijom ljudi se oslanjaju na prošla znanja kako bi slijedili istrošene rute, krećući se uzastopno od jednog orijentira do drugog dok ne dosegnu ciljno odredište.

U alocentričnoj navigaciji ljudi se upoznaju sa svojom velikom slikovitom okolinom i stvaraju mentalnu mapu postojećih orijentira, omogućavajući im da ucrtaju najbolje dostupne rute i pronađu prečace do novih odredišta.

Sudionici ove studije podijeljeni su u tri skupine na temelju testa moždanih i kičmenih tekućina koji mogu otkriti biomarkere koji pokazuju da predviđaju budući razvoj plakova i prepleta povezanih s Alzheimerovom bolešću u mozgu.

Ako je osoba klinički normalna, ali još uvijek ima biomarkere za plakove i preplete u mozgu povezane s Alzheimerovom bolesti, smatra se da ima pretkliničku Alzheimerovu bolest.

Ova je studija obuhvatila 42 klinički normalne osobe kojima je nedostajalo likvora za likvor za Alzheimerovu bolest, 13 klinički normalnih osoba koje su bile pozitivne na ove markere i tako su imale pretkliničku Alzheimerovu bolest i 16 osoba s dokumentiranim simptomima ponašanja u ranoj fazi Alzheimerove bolesti.

Svih 71 sudionika studije provelo je oko dva sata na stolnom računalu testirajući se na sposobnost upravljanja virtualnim labirintom koji se sastoji od niza međusobno povezanih hodnika s četiri uzorka tapeta i 20 orijentira.

Sudionici su testirani na dvije navigacijske vještine: koliko dobro mogu naučiti i slijediti unaprijed zadanu rutu te koliko dobro mogu oblikovati i koristiti kognitivnu mapu okoliša. Sudionici su dobili 20 minuta da nauče određenu rutu ili da prouče i istraže labirint navigacijskom navigacijskom palicom. Zatim su testirani na sposobnosti ponovnog stvaranja rute ili pronalaženja puta do određenih znamenitosti u okolišu.

"Ljudi s cerebrospinalnim markerima za pretkliničku Alzheimerovu bolest pokazali su značajne poteškoće samo kada su morali formirati kognitivnu mapu okoliša - alocentrični, navigacijski postupak s mjestom učenja povezan s funkcijom hipokampusa", rekao je Head.

"Ista je ta pretklinička skupina za Alzheimerovu bolest pokazala malo ili nimalo oštećenja u zadacima učenja rute - egocentrični proces navigacije usko povezan s kaudatom."

U usporedbi s kognitivno normalnim sudionicima studije kojima nedostaju likvor cerebrospinalne tekućine od Alzheimerove bolesti, oni s predkliničkom Alzheimerovom bolešću postigli su nižu ocjenu zbog sposobnosti da tijekom početne faze istraživanja nauče mjesta u okolišu u odnosu jedni na druge.

Iako ovi rezultati ukazuju na nedostatke u sposobnosti formiranja kognitivne karte, pretklinički sudionici Alzheimerove bolesti na kraju su uspjeli prevladati te nedostatke učenja mape, izvodeći gotovo jednako dobro kao kognitivno normalni sudionici tijekom naknadnog zadatka navigacije.

"Ova otkrića sugeriraju da su navigacijske poteškoće s kojima se susreću ljudi s pretkliničkom Alzheimerovom bolešću dijelom povezane s problemima prikupljanja podataka o okolišu", rekao je Head. "Iako će im možda trebati dodatna obuka za učenje novog okruženja, ovdje je dobra vijest da se čini da oni zadržavaju dovoljno podataka za korištenje kognitivne mape gotovo kao i njihovi kognitivno normalni kolege."

Head upozorava da trenutna studija ima nekoliko ograničenja, uključujući relativno malu veličinu uzorka i nedostatak izravnih informacija o regijama mozga i mrežama koje imaju ulogu u prostornoj navigaciji i pronalaženju putova.

Međutim, Allison primjećuje: "Trenutno istražujemo kako su regije mozga utjecane rano tijekom bolesti povezane s deficitima kognitivnog mapiranja kod većeg uzorka osoba s predkliničkom Alzheimerovom bolešću."

U kontekstu ovih ograničenja, sadašnje istraživanje pokazuje značajne pretkliničke deficite povezane s Alzheimerovom bolešću u aspektima kognitivnog mapiranja s relativnim očuvanjem u učenju rute.

Suprotno tome, ljudi koji su imali nedostatke pamćenja i druge probleme u ponašanju povezani s ranom fazom Alzheimerove bolesti imali su očite poteškoće kako u učenju utvrđenog puta, tako i u pronalaženju vlastitog puta do novih znamenitosti.

"Ovaj je obrazac u skladu s smanjenjem integriteta hipokampusa prije promjena na kaudu", rekao je Head.

"Ova otkrića sugeriraju da bi navigacijski zadaci osmišljeni za procjenu strategije kognitivnog mapiranja mogli predstavljati snažan alat za otkrivanje najranijih promjena u spoznaji povezanih s Alzheimerovom bolešću."

Istraživački tim primjećuje da prisutnost biljega cerebrospinalne tekućine za pretklinički Alzheimer ne jamči da će osoba nastaviti razvijati potpuno razvijeni Alzheimer.

"Buduća istraživanja trebala bi ispitati jesu li deficiti kognitivnog mapiranja kod osoba u predkliničkoj Alzheimerovoj bolesti povezani s povećanim rizikom od razvoja simptomatske Alzheimerove bolesti", rekli su.

Izvor: Sveučilište Washington, St. Louis