Korai demencia kimutatása tájékozódási teszt segítségével
Egy virtuális valóságot felhasználó vizsgálat képes lehet az Alzheimer-kór minden eddiginél korábbi stádiumban történő kimutatására.
A Science Advances folyóiratban szeptember 3-án jelent meg a German Center for Neurodegenerative Diseases kutatóinak cikke, amelynek fő megállapítása, hogy a szubjektív kognitív hanyatlásról (SCD; subjective cognitive decline) beszámoló személyeknél a térbeli tájékozódási hiányosságok már azelőtt jelentkeznek, hogy a hagyományos kognitív tesztekben hanyatlás lenne megállapítható. Ezek a kutatási eredmények utat nyithatnak az érzékenyebb szűrési módszerek kifejlesztése előtt, amelyek egyik potenciális alkalmazási területe az Alzheimer-kór korai diagnosztizálása lehet.
A szubjektív kognitív hanyatlás (SCD) kifejezés azt az állapotot jelenti, amikor valaki már úgy véli, hogy romlik a memóriája, annak ellenére, hogy a standard tesztek még nem mutatnak mentális teljesítménycsökkenést.
“Ez az állapot az utóbbi években a kutatások középpontjában áll, mivel az SCD-ben szenvedőknél köztudottan nagyobb a kockázata az Alzheimer-kór későbbi kialakulásának”, nyilatkozta Thomas Wolbers professzor, a kutatás vezetője. “Ezért ésszerű feltételezni, hogy az SCD az Alzheimer-kór preklinikai szakaszát jelezheti.”
A most közölt tanulmány egy olyan megközelítést vizsgált a kognitív károsodások kimutatására, amely túlmutat a hagyományos tesztelési módszereken: az úgynevezett útvonal-integrációt értékelték, ami arra a képességre utal, hogy valaki a testtudat és a saját mozgásának érzékelése alapján meghatározza a pozícióját és képes legyen térben tájékozódni.
“Ehhez a feladathoz mi, emberek speciális idegpályákat használunk, amelyek az agy entorhinális kérgében találhatók, tehát bizonyos értelemben egy iránytűt hordozunk a fejünkben”, fejtette ki Wolbers. “Az Alzheimer-kór jellemzően már a legkorábbi szakaszában érinti ezt a területet, még mielőtt a demencia tünetei megjelennének. És ezzel el is érkeztünk a jelenlegi tanulmányunk alapötletéhez. Tudomásom szerint mostani eredményeink elsőként mutatják ki azt, hogy az SCD összefüggésbe hozható az enyhe tájékozódási problémákkal. Reméljük, hogy ezek a megállapítások alapot teremtenek olyan új szűrési módszerekhez, amelyek képesek kimutatni az Alzheimer-kór nagyon korai stádiumát.”
A tanulmányban 102 idős (55 és 89 év közötti) nő és férfi vett részt, akik közül 30 nyilatkozott úgy, hogy SCD-ben szenved. Azonban minden vizsgált személy a normál tartományon belül teljesített a hagyományos kognitív teszteken. A vizsgálathoz egy virtuális valóságot kivetítő szemüveget kellett felvennie a résztvevőknek, majd ezt hordva úgy kellett a valós térben sétálniuk, hogy közben egyidejűleg egy számítógép által generált környezetben is mozogtak: egy végtelenül hatalmas síkságot láttak, kék ég alatt, tájékozódási pontok nélkül. A talaj szabálytalan textúrája azonban lehetővé tette számukra, hogy érzékeljék a digitális tájon való mozgásukat.
“Mivel ebben a virtuális világban nem voltak vizuális tájékozódási pontok, az egyetlen módja a tájékozódásnak az agy navigációs rendszerének segítségével történhetett. És mi pontosan ezt a képességet akartuk tesztelni”, összegzett dr. Vladislava Segen, a cikk első szerzője.
A feladat azzal kezdődött, hogy a tanulmány résztvevői egy labdát követtek, amely a talaj közelében lebegett, miközben egy ívelt pályán haladtak, egészen addig, amíg a labda végül meg nem állt. Miután a résztvevők elérték a labdát, megkérték őket, hogy forduljanak az eredeti kiindulópontjuk felé, és jelöljék meg annak feltételezett helyzetét. Ehhez egy virtuális mutatót használtak, amelyet egy kézi vezérlővel lehetett működtetni. A résztvevőket arra is megkérték, hogy igazodjanak ahhoz az irányhoz, amerre útjuk kezdetén néztek.
“Ez lehetővé tette számunkra, hogy teszteljük, mennyire jól emlékeznek a tanulmány résztvevői a kezdeti tájékozódási pontjukra”, fejtette ki Segen. “A labda ezután a következő állomásra lebegett, ahol a válaszokat meg kellett ismételni. A két megállóval a valós térben megtett teljes távolság körülbelül hat méter volt, és minden résztvevő körülbelül 70 kísérletet végzett el. Ez lehetővé tette a csapat számára, hogy kiterjedt adatokat gyűjtsön a tanulmány résztvevőinek mozgásairól és arról, hogy mennyire pontosan teljesítették a tájékozódási feladataikat.”
“Egyesek könnyebbnek találták ezeket a feladatokat, mint mások, de általánosságban elmondható, hogy egyértelműen jelentkezett az életkorral összefüggő hatás: a legidősebbeknél voltak a nagyobb hibák, ami független attól, hogy az adott személynél volt-e SCD vagy sem. Ez eddig rendben is lenne, ám a csoportok összehasonlításakor nyilvánvalóvá vált, hogy az SCD-ben szenvedő résztvevők összességében rosszabbul teljesítettek, vagyis kevésbé voltak pontosak az útvonal-integrációban. Adataik azt sugallják, hogy ezek a tájékozódási nehézségek nem a mozgás dinamikájából adódtak, például a gyorsabb gyaloglásból vagy abból, hogy gyaloglás közben gyakrabban néztek a földre. A pontatlan tájékozódás okai nem a mozgással, hanem a kognitív funkciókkal voltak összefüggésben. Szerintünk ez a következőkkel függ össze: az agynak különböző adatokat kell feldolgoznia a pozíció meghatározásához, például a mozgási sebesség és a haladási irány helyes érzékelését. Modellünk segítségével azonosítani tudtuk, hogy mely hibaforrások gyakorolták a legnagyobb hatást a pozíció meghatározására, és melyeknek volt csak kisebb hatása. A mozgás közbeni térbeli pozíció meghatározásához az adott személynek folyamatosan frissítenie kell fejében a pozícióját. Ehhez emlékeznie kell a korábbi pozíciókra, vagyis tudattalanul is mentális előzményekre támaszkodik. Az SCD-ben szenvedőknél ez a fajta memória különösen hibás volt. Ezért ezt a jelenséget memóriaszivárgásnak neveztük el, és arra gyanakszunk, hogy az entorhinális kéreg funkcionális zavarai felelősek érte.”
Az entorhinális kéreg egy speciális típusú neuront tartalmaz, amelyet "rácssejteknek" neveznek. A beérkező érzékszervi információk alapján ezek a sejtek egyfajta koordináta-rendszert generálnak arra a környezetre vonatkozóan, amelyben az adott személy éppen tartózkodik. Más kutatócsoportok tanulmányai azt sugallják, hogy ezek a neuronális áramkörök a korábbi, egymást követő helyek előzményeit tárolják a memóriában – igen hasonló módon egy leporelló képsorozatához.
“Egyre több bizonyíték utal arra, hogy az útvonal-integráció nagyon érzékeny a rácssejtek diszfunkciójára, és ezáltal az Alzheimer-kór preklinikai szakaszaira”, magyarázta Wolbers. “Ezért tovább akarjuk fejleszteni kísérleti elrendezésünket, hogy klinikai vizsgálatokban is felhasználhatóvá váljon. Eredményeink igen hasznosak lehetnek például új gyógyszerek tesztelésekor, amikor a hatóanyagok hatásosságának értékelése során az útvonal-integráció kiegészítheti a meglévő értékeléseket, hogy részletesebb összképet nyújtson. Hosszú távon a klinikai rutinban is látok lehetőséget a felhasználásra, konkrétan az Alzheimer-kór korai diagnosztizálásában. Azonban ezt a technikát először tovább kell tesztelnünk és egyszerűsíteni is szükséges. Továbbá, szándékunkban áll eredményeinket az Alzheimer-kór vérből vagy gerincvelői folyadékból származó biomarkereivel párosítani, ami további betekintést nyújthat a korai neurodegeneráció kimutatásában.”
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
Virtual reality test reveals impaired spatial orientation skills tied to dementia risk
Path integration impairments reveal early cognitive changes in subjective cognitive decline
Irodalmi hivatkozás:
Path integration impairments reveal early cognitive changes in Subjective Cognitive Decline, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adw6404
