Ученые выявили речевую особенность, предвещающую когнитивный спад и будущую деменцию

Многие в повседневной жизни сталкиваются с трудностями в подборе слов. С возрастом они становятся все более заметными. Частые трудности с поиском нужного слова могут сигнализировать об изменениях в мозге, соответствующих доклиническим стадиям болезни Альцгеймера. Недавнее исследование, проведенное в Университете Торонто, позволяет предположить, что именно скорость речи, а не трудности с подбором слов, является более точным показателем здоровья мозга у пожилых людей.

Исследователи попросили 125 здоровых взрослых в возрасте от 18 до 90 лет подробно описать сцену. Записи этих описаний были впоследствии проанализированы с помощью программного обеспечения искусственного интеллекта для извлечения таких характеристик, как скорость речи, продолжительность пауз между словами и разнообразие используемых слов.

Участники также прошли стандартный набор тестов, измеряющих концентрацию внимания, скорость мышления, способность планировать и выполнять задачи. Возрастное снижение этих «исполнительных» способностей было тесно связано с темпом повседневной речи человека, что говорит о более широком снижении, чем просто трудности с подбором нужных слов.

Новым аспектом этого исследования стало использование задачи на интерференцию картинки и слова — задачи, призванной разделить на два этапа называния объекта: поиск правильного слова и инструктаж о том, как произнести его вслух.

В ходе этого задания участникам показывали картинки с изображением повседневных предметов (например, broom — веник) и одновременно проигрывали аудиоклип со словом, которое либо связано по смыслу (например «швабра», что затрудняет поиск названия картинки), либо звучит похоже (например groom — жених, что может облегчить задачу).

Интересно, что исследование показало связь естественной скорости речи пожилых людей с быстротой в назывании ими картинок. То есть общее замедление обработки информации может лежать в основе более широких когнитивных и лингвистических изменений с возрастом, а не конкретных проблем с запоминанием слов.

Хотя результаты этого исследования интересны, поиск слов в ответ на подсказки в виде картинок может не отражать сложность словарного запаса в повседневном разговоре без ограничений.

Задания на беглость речи, требующие от участников за определенное время придумать как можно больше слов из заданной категории (например животные или фрукты) или начинающихся на определенную букву, можно использовать вместе с называнием картинок, чтобы лучше отразить феномен «вертящегося на кончике языка». Этот феномен означает временную неспособность извлечь слово из памяти, несмотря на частичное вспоминание и ощущение, что слово известно.

Эти задания считаются лучшим тестом повседневной разговорной речи, чем задание на интерференцию картинок и слов, поскольку они предполагают активное извлечение и производство слов из словарного запаса, аналогичное процессам, происходящим в естественной речи.

Хотя показатели беглости речи не снижаются при нормальном старении, как показано в исследовании 2022 года, плохие результаты выполнения этих заданий могут свидетельствовать о нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера.

Тесты полезны тем, что учитывают типичные изменения в способности к поиску слов с возрастом, что позволяет врачам выявить нарушения, выходящие за рамки ожидаемых при нормальном старении, и потенциально обнаружить нейродегенеративные заболевания.

Тест на беглость речи задействует различные области мозга, связанные с языком, памятью и исполнительными функциями, а значит, может дать представление о том, какие области мозга страдают при снижении когнитивных способностей.

Авторы исследования Университета Торонто могли бы изучить субъективный опыт участников в отношении трудностей с подбором слов наряду с объективными показателями, такими как паузы в речи. Это позволило бы получить более полное представление о задействованных когнитивных процессах.

Личные отчеты об ощущениях, возникающих при попытке подобрать слова, могли бы стать ценным дополнением к поведенческим данным и, возможно, привели бы к созданию более мощных инструментов для количественной оценки и выявления раннего когнитивного спада.

Тем не менее это исследование открывает новые возможности, показывая, что когнитивные изменения может выявить не только то, что люди говорят, но и то, как быстро они это говорят.

Используя технологии обработки естественного языка (разновидность ИИ), которые применяют вычислительные методы для анализа и понимания данных о человеческом языке, эта работа развивает предыдущие исследования, которые заметили тонкие изменения в устной и письменной речи таких общественных деятелей, как Рональд Рейган и Айрис Мердок, за несколько лет до постановки им диагноза «деменция».

Использование достижений в области обработки естественного языка позволит автоматически обнаруживать изменения в речи, такие как замедление темпа. Это исследование подчеркивает потенциал изменений темпа речи как важного, но тонкого маркера когнитивного здоровья, который может помочь в выявлении людей, находящихся в группе риска, до того как проявятся более серьезные симптомы.

Ранее исследователи Каролинского института обнаружили, что повышенный когнитивный резерв улучшает познавательную деятельность, но на него негативно влияет физиологический стресс. Это исследование указывает на потенциальное клиническое применение управления стрессом для профилактики болезни Альцгеймера.