Các vấn đề điều hướng có thể dự đoán bệnh Alzheimer

Nghiên cứu mới cho thấy khó đàm phán trong một mê cung được máy tính hóa có thể là dấu hiệu ban đầu của bệnh Alzheimer.

Các nhà điều tra đã xác định rằng sự gia tăng khó khăn trong điều hướng không gian có thể dự đoán tốt bệnh Alzheimer trước khi các dấu hiệu lâm sàng rõ ràng.

“Những phát hiện này cho thấy rằng các nhiệm vụ điều hướng được thiết kế để đánh giá chiến lược lập bản đồ nhận thức có thể đại diện cho một công cụ mới mạnh mẽ để phát hiện sớm nhất những thay đổi liên quan đến bệnh Alzheimer trong nhận thức,” tác giả cấp cao Denise Head, Đại học Washington ở St. Louis cho biết.

Bà nói: “Nhiệm vụ điều hướng không gian được sử dụng trong nghiên cứu này để đánh giá kỹ năng bản đồ nhận thức nhạy hơn trong việc phát hiện bệnh Alzheimer tiền lâm sàng so với nhiệm vụ đo lường tâm lý tiêu chuẩn của trí nhớ theo từng giai đoạn.

Phát hiện chính xác bệnh được định nghĩa là phát hiện sự hiện diện của những thay đổi liên quan đến bệnh Alzheimer trong não xảy ra trước khi phát triển các triệu chứng dẫn đến chẩn đoán.

Kết quả nghiên cứu xuất hiện trongTạp chí Bệnh Alzheimer. Những phát hiện này phù hợp với niềm tin hiện tại về vị trí xuất hiện trong não những tác động xấu của bệnh Alzheimer, cũng như sự tiến triển của bệnh đến các vùng não khác.

Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các vấn đề về điều hướng xuất hiện sớm ở những người mắc bệnh Alzheimer. Những thâm hụt này có thể liên quan đến sự tích tụ của các mảng amyloid và đám rối tau cũng như các dấu hiệu khác của sự suy giảm và co rút trong vỏ não trước trán, hồi hải mã và đuôi.

Hồi hải mã được coi là mục tiêu sớm cho các tổn thương liên quan đến bệnh Alzheimer. Vùng não này có liên quan đến khả năng lưu trữ trí nhớ dài hạn, nhận biết môi trường xung quanh mới và tạo bản đồ nhận thức. Ngoài ra, caudate là một vùng não liên quan đến học tập cũng như vận động tình nguyện.

Tác giả đầu tiên Samantha Allison cho biết: “Những quan sát của chúng tôi cho thấy một sự tiến triển như bệnh Alzheimer tiền lâm sàng được đặc trưng bởi chứng teo hồi hải mã và những khó khăn liên quan đến lập bản đồ nhận thức, đặc biệt là trong giai đoạn học tập.

“Khi bệnh tiến triển, tình trạng thiếu hụt bản đồ nhận thức trở nên trầm trọng hơn (trí nhớ), lớp vỏ bọc trở nên liên quan (học tập và vận động), và xuất hiện những thiếu sót về lộ trình học tập.”

Mặc dù những thiếu hụt này đã được ghi nhận rõ ràng ở những bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer giai đoạn đầu, nhưng chúng chưa được nghiên cứu kỹ ở những bệnh nhân dường như bình thường, những người có thể đang tiến triển đến giai đoạn đầu có thể xác định được của bệnh, tình trạng được gọi là bệnh Alzheimer tiền lâm sàng.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một thí nghiệm điều hướng mê cung ảo để kiểm tra xem liệu các vấn đề cụ thể về học tuyến đường và xây dựng bản đồ nhận thức, liên quan đến đuôi và hồi hải mã, có thể được phát hiện trong bệnh Alzheimer tiền lâm sàng hay không.

Thiết kế của thử nghiệm dựa trên thực tế là con người thường tìm thấy con đường của họ trong cuộc sống bằng cách sử dụng hai hình thức biểu diễn không gian và điều hướng riêng biệt.

Với điều hướng tập trung, mọi người dựa vào kiến ​​thức trong quá khứ để đi theo các tuyến đường mòn, di chuyển tuần tự từ mốc này sang mốc khác cho đến khi họ đến đích.

Trong điều hướng phân bổ, mọi người trở nên quen thuộc với bức tranh toàn cảnh xung quanh và tạo ra một bản đồ tinh thần về các địa danh hiện có, cho phép họ vẽ các tuyến đường tốt nhất hiện có và tìm đường tắt đến các điểm đến mới.

Những người tham gia nghiên cứu này được chia thành ba nhóm dựa trên xét nghiệm dịch não và tủy sống có thể phát hiện các dấu ấn sinh học dự đoán sự phát triển trong tương lai của các mảng và đám rối liên quan đến bệnh Alzheimer trong não.

Nếu một người bình thường về mặt lâm sàng nhưng có dấu hiệu sinh học cho các mảng và đám rối liên quan đến bệnh Alzheimer trong não, họ được coi là mắc bệnh Alzheimer tiền lâm sàng.

Nghiên cứu này bao gồm 42 người bình thường về mặt lâm sàng thiếu các dấu hiệu dịch não tủy đối với bệnh Alzheimer, 13 người bình thường về mặt lâm sàng dương tính với các dấu hiệu này và do đó mắc bệnh Alzheimer tiền lâm sàng và 16 người có các triệu chứng hành vi được ghi nhận của bệnh Alzheimer giai đoạn đầu.

Tất cả 71 người tham gia nghiên cứu đã dành khoảng hai giờ trên máy tính để bàn để được kiểm tra khả năng điều hướng một mê cung ảo bao gồm một loạt các hành lang liên kết với nhau với bốn mẫu hình nền và 20 điểm mốc.

Những người tham gia đã được kiểm tra về hai kỹ năng điều hướng: mức độ họ có thể học và đi theo một lộ trình đã đặt trước, và mức độ họ có thể hình thành và sử dụng bản đồ nhận thức về môi trường. Những người tham gia có 20 phút để tìm hiểu một tuyến đường cụ thể hoặc nghiên cứu và khám phá mê cung bằng cần điều khiển điều hướng. Sau đó, họ được kiểm tra khả năng tạo lại tuyến đường hoặc tìm đường đến các điểm mốc cụ thể trong môi trường.

Head nói: “Những người có dấu hiệu não tủy cho bệnh Alzheimer tiền lâm sàng chỉ gặp khó khăn đáng kể khi họ phải hình thành một bản đồ nhận thức về môi trường - một quá trình điều hướng phân bổ, địa điểm học liên quan đến chức năng hồi hải mã,” Head nói.

“Cùng một nhóm bệnh Alzheimer tiền lâm sàng này cho thấy ít hoặc không có sự suy giảm trong các nhiệm vụ tìm hiểu tuyến đường - một quá trình điều hướng tập trung liên quan chặt chẽ hơn với chức năng caudate.”

Khi so sánh với những người tham gia nghiên cứu bình thường về mặt nhận thức thiếu chất đánh dấu dịch não tủy của bệnh Alzheimer’s, những người mắc bệnh Alzheimer’s tiền lâm sàng đạt điểm thấp hơn về khả năng tìm hiểu vị trí của các đối tượng trong môi trường liên quan đến nhau trong giai đoạn nghiên cứu ban đầu.

Mặc dù những kết quả này cho thấy sự thiếu hụt trong khả năng hình thành bản đồ nhận thức, những người tham gia bệnh Alzheimer tiền lâm sàng cuối cùng đã vượt qua được những thiếu hụt về học bản đồ này, thực hiện gần như tốt như những người tham gia bình thường về mặt nhận thức trong nhiệm vụ điều hướng tìm đường tiếp theo.

Head nói: “Những phát hiện này cho thấy những khó khăn trong việc định hướng mà những người mắc bệnh Alzheimer’s tiền lâm sàng gặp phải một phần liên quan đến vấn đề thu thập thông tin môi trường. “Mặc dù họ có thể yêu cầu đào tạo thêm để học môi trường mới, nhưng tin tốt ở đây là họ dường như giữ lại đủ thông tin để sử dụng bản đồ nhận thức gần như cũng như các đối tác bình thường về mặt nhận thức.”

Cảnh báo trước rằng nghiên cứu hiện tại có một số hạn chế, bao gồm kích thước mẫu tương đối nhỏ và thiếu thông tin trực tiếp về các vùng não và mạng có vai trò trong điều hướng không gian và tìm đường.

Tuy nhiên, Allison lưu ý, “Chúng tôi hiện đang điều tra xem các vùng não bị ảnh hưởng sớm như thế nào trong quá trình bệnh có liên quan đến sự thiếu hụt bản đồ nhận thức ở một mẫu lớn hơn những người mắc bệnh Alzheimer tiền lâm sàng”.

Trong bối cảnh của những hạn chế này, cuộc điều tra hiện tại cho thấy sự thiếu hụt đáng kể liên quan đến bệnh Alzheimer tiền lâm sàng trong các khía cạnh của lập bản đồ nhận thức với sự bảo tồn tương đối trong việc học theo lộ trình.

Ngược lại, những người bị suy giảm trí nhớ và các vấn đề hành vi khác liên quan đến bệnh Alzheimer giai đoạn đầu gặp khó khăn rõ ràng cả trong việc học theo một lộ trình đã thiết lập và tìm cách riêng của họ đến những điểm mốc mới.

Head nói: “Mô hình này phù hợp với sự suy giảm về tính toàn vẹn của hồi hải mã trước khi có những thay đổi ở phần đuôi.

“Những phát hiện này cho thấy rằng các nhiệm vụ điều hướng được thiết kế để đánh giá một chiến lược lập bản đồ nhận thức có thể đại diện cho một công cụ mạnh mẽ để phát hiện sớm nhất những thay đổi liên quan đến bệnh Alzheimer trong nhận thức.”

Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng sự hiện diện của các chất đánh dấu dịch não tủy cho bệnh Alzheimer’s tiền lâm sàng không đảm bảo rằng một người sẽ tiếp tục phát triển bệnh Alzheimer’s toàn diện.

Họ cho biết: “Nghiên cứu trong tương lai sẽ kiểm tra xem liệu sự thiếu hụt lập bản đồ nhận thức ở những người mắc bệnh Alzheimer’s tiền lâm sàng có liên quan đến việc tăng nguy cơ phát triển bệnh Alzheimer có triệu chứng hay không.

Nguồn: Đại học Washington, St. Louis