Как меняется когнитивная деятельность до развития деменции?

Лица с легкими когнитивными нарушениями, особенно с «амнестическим подтипом» (aMCI), подвергаются повышенному риску развития деменции из-за болезни Альцгеймера по сравнению с когнитивно здоровыми пожилыми людьми. Теперь исследование, соавтором которого выступили исследователи из Массачусетского технологического института, Корнельского университета и Массачусетской больницы общего профиля, выявило ключевой дефицит у людей с MCI, который связан с выработкой сложной речи.

Этот дефицит не зависит от дефицита памяти, который характерен для этой группы, и может служить дополнительным «когнитивным биомаркером», помогающим раннему выявлению – моменту, когда методы лечения, по мере того, как они продолжают разрабатываться, вероятно, будут наиболее эффективными.

Исследователи обнаружили, что, хотя люди с AMCI могли оценить базовую структуру предложений (синтаксис) и их значение (семантику), им было трудно обрабатывать некоторые двусмысленные предложения, в которых местоимения относились к людям, которые не упоминались в самих предложениях.

«Эти результаты являются одними из первых, которые касаются сложного синтаксиса и действительно охватывают абстрактные вычисления, связанные с обработкой этих лингвистических структур», — говорит Сьюзан Флинн, лингвист из Массачусетского технологического института и соавтор статьи, подробно описывающей результаты.

По словам исследователей, акцент на более тонких деталях языковой обработки в связи с AMCI и его потенциальным переходом к деменции, такой как болезнь Альцгеймера, является новым.

«Предыдущие исследования в основном изучали отдельные слова и словарный запас», — говорит соавтор Барбара Ласт, почетный профессор Корнелльского университета. «Мы рассмотрели более сложный уровень лингвистических знаний. Когда мы обрабатываем предложение, мы должны понять его структуру и построить значение. Мы обнаружили нарушение на этом более высоком уровне, где мы объединяем форму и значение».

бумага, «Диссоциация на стыке синтаксиса и семантики при продромальной болезни Альцгеймера: новые данные по аллитерации сложных предложений при легких когнитивных нарушениях (aMCI).», появляется в журнале нейролингвистики.

Авторы статьи — Флинн, профессор кафедры лингвистики и философии Массачусетского технологического института; Ласт, почетный профессор кафедры психологии Корнелльского университета и приглашенный научный сотрудник кафедры лингвистики и философии Массачусетского технологического института; Джанет Коэн Шерман, доцент кафедры психиатрии Массачусетской больницы общего профиля и директор Центра психологической оценки MGH; После его смерти ученые Джеймс Гир и Чарльз Хендерсон из Корнелльского университета.

Аллитерация и двусмысленность

Для проведения исследования ученые провели эксперименты по сравнению когнитивных способностей пациентов с AMCI и когнитивно здоровых людей в отдельных контрольных группах младшего и старшего возраста. В исследование был включен 61 пациент AMCI в больнице общего профиля Массачусетса, а контрольная группа проводилась в Корнелльском университете и Массачусетском технологическом институте.

Исследование определило, насколько хорошо люди обрабатывали и воспроизводили предложения, содержащие аллитерацию. С лингвистической точки зрения это обычно относится к взаимосвязи между словом и другой формой в предложении, например, к использованию слова «его» в предложении «Электрик починил свое оборудование». (Термин «аллитерация» имеет еще одно родственное использование в риторике, включая повторение терминов.)

В этом исследовании исследователи использовали различные конструкции предложений на пациентах AMCI и контрольных группах. Например, в предложении «Электрик починил выключатель света, когда он посетил арендатора» на самом деле неясно, относится ли «он» к электрику или к кому-то совсем другому. «Он» может быть членом семьи, другом или домовладельцем, среди других возможностей.

С другой стороны, в предложении «Он посетил арендатора, когда электрик починил выключатель света» «он» и электрик не могут быть одним и тем же лицом. С другой стороны, в предложении «Няня опорожнила бутылочку и приготовила смесь» вообще нет упоминания о человеке, находящемся за пределами предложения.

В конечном счете, пациенты AMCI показали значительно худшие результаты, чем контрольные группы, при составлении предложений с «метафорической отсылкой», то есть тех, которые несут двусмысленность в отношении личности человека, к которому обращаются через местоимение.

«Это не означает, что пациенты с MCI утратили способность обрабатывать синтаксис или складывать сложные предложения или потеряли слова; скорее, у них наблюдается дефицит, когда разум должен знать, оставаться ли в предложении или оставить его, в чтобы остаться в предложении или выйти из него». Разрыв предложения «Узнайте, о ком мы говорим, — объясняет Ласт. — Когда им не нужно было разрывать предложение ради контекста, построение предложения сохранялось в людей с AMCI, которых мы изучали».

«Это расширяет наше понимание ухудшения состояния, которое происходит на ранних стадиях процесса деменции, — отмечает Флинн. — Дефицит выходит далеко за рамки потери памяти. Хотя участники, которых мы изучали, имели дефицит памяти, их проблемы с памятью не объясняют полученные результаты». Мы обнаружили это в языке, о чем свидетельствует «отсутствие корреляции между их производительностью при выполнении языковой задачи и их производительностью по показателям памяти». «Это говорит о том, что помимо проблем с памятью, с которыми сталкиваются люди с AMCI, они также борются с этим центральным аспектом языка».

Найдите путь к лечению

Данная статья является частью продолжающейся серии исследований Флинна, Лоста, Шермана и их коллег. Результаты имеют значение для того, могут ли нейробиологические исследования быть направлены на области мозга, отвечающие за речь, при исследовании легких когнитивных нарушений и других форм деменции, таких как первичная прогрессирующая афазия. Исследование может также помочь информировать лингвистическую теорию о различных формах аллитерации.

Заглядывая в будущее, ученые говорят, что они хотели бы увеличить объем исследований в рамках усилий по дальнейшему определению того, как развиваются болезни и как язык может быть индикатором этого.

«Наши данные получены от небольшой популяции, но очень глубоко теоретически ориентированы», — говорит Ласт. «Чтобы добиться прогресса в нейролингвистике, нужны лингвистически обоснованные гипотезы. За годы до того, как будет диагностирована болезнь Альцгеймера, существует большой интерес к тому, можно ли обнаружить ее и остановить ее прогрессирование».

Как добавляет Флинн: «Поскольку мы станем более точными в определении места неврологического ухудшения, это будет иметь большое значение с точки зрения разработки лечения».

Поддержку исследованию оказали Премия Боделла Корнелльского университета, Шамита Сомашекар, Apple, Федеральные фонды формул, Брэд Хайман из Массачусетской больницы общего профиля, Корнеллский центр развития жизненного цикла Бронфенбреннера, Корнеллский институт трансляционных исследований старения и Cornell University. Институт социальных наук и Корнеллская программа когнитивных наук.