Wissenschaftler entwickeln low-cost-behavioral assessment zu erkennen progression von MCI

Ihr Gehirn die Kapazität für die Informationen ist eine verlässliche Vorhersage der Alzheimer-Erkrankung und können kostengünstig und einfach getestet, nach Ansicht der Wissenschaftler.

„Wir haben ein low-cost-behavioral assessment, die Ahnung, kann jemand in die Alzheimer-Krankheit im frühesten Stadium“, sagte Michael Wenger, associate professor der Psychologie an der Penn State. „Durch die Untersuchung von (Informations -) Verarbeitung Kapazität, können wir erkennen Veränderungen in der progression von der milden kognitiven Beeinträchtigung (MCI).“

MCI ist eine Bedingung, die wirkt sich auf Sprache, Gedächtnis, und die zugehörigen mentalen Funktionen. Es unterscheidet sich von dem normalen geistigen Abbau im Zusammenhang mit der Alterung und ist eine mögliche Vorstufe zu mehr schweren Alzheimer-Krankheit. Beide MCI und Alzheimer-Krankheit verknüpft sind, stetig gesunken ist das Volumen des hippocampus, der Bereich des Gehirns, die für das Langzeitgedächtnis und räumliche denken.

MRT — Kernspintomographie — sind die zuverlässige und direkte Weise zu erkennen Hippocampus-Atrophie und die diagnose MCI. Aber für viele, die Prozedur ist nicht verfügbar oder zu teuer.

„MRT Kosten Hunderte von Dollar pro Stunde,“ Wenger sagte. „Wir haben eine viel billigere alternative, basierend auf einem Speicher-test, dass im Zusammenhang mit Hippocampus-Abbau.“ Wenger und seine Kollegen an der Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, Minn., Sie ausführlich über Ihre Erkenntnisse in der jüngsten Ausgabe des Journal of Mathematical Psychology.

Aus einem computer-Modell des hippocampus verkümmert, haben die Forscher ermittelt, wie die Schätzung der Kapazität mit einem statistischen Maß dafür, wie schnell Aufgaben abgeschlossen sind. Die Anwendung dieser Analyse, um eine Gedächtnis-test für Menschen mit MCI, die Forscher waren in der Lage, um zu Messen, deren Hippocampus-Kapazität und vergleichen Sie es, um das Fortschreiten Ihrer Krankheit.

„Meine Mitarbeiter an der Mayo-Klinik gesichert, die diese Studie mit MRT für die MCI-Gruppe,“ Wenger sagte. „Diese Kapazität Maßnahmen, die wir entwickelten, zeigten eine verlässliche Beziehung zu den Hippocampus-Volumen-Messungen, so dass wir wissen, dass wir auf dem richtigen Weg sind.“

Die Wissenschaftler begannen mit der Modellierung der hippocampus als eine komplexe elektrische Schaltung. Gleichungen für den elektrischen Strom und Spannung ahmten die elektrische Zündung der Neuronen innerhalb der Schaltung. Die Forscher ausgeschaltet Neuronen in der simulation zu modellieren, Atrophie des hippocampus.

Mit weniger Zellen verfügbar zu verarbeiten elektrische Signale, die das Modell hippocampus verlangsamt, aber seine Kapazität zur Verarbeitung von Informationen verringert sogar noch schneller. Kapazität war die meisten empfindlich zu Messen, wie der hippocampus verfällt, mehr als die Durchschnittliche Geschwindigkeit der Bearbeitung.

„Wir haben dann angewendet, diese auf den gold-standard von der Feld — die Free und Cued Selective Erinnert-Test (FCSRT),“ Wenger sagte. „Dies ist ein test, die können unterscheiden zwischen normalen altersbedingten Gedächtnisverlust Veränderungen und Veränderungen aufgrund von impairment.“

Die Forscher Gaben diesen test, um fünf Gruppen von Teilnehmern: die college-Studenten, gesunde Erwachsene mittleren Alters, gesunde, ältere Personen, Menschen mit diagnostizierten Fälle von MCI und eine Kontrollgruppe von Gleichaltrigen Personen ohne MCI. Die ersten drei Gruppen jeder hatte 100 Mitglieder, und die beiden letzten hatten jeweils 50.

Während des FCSRT, zeigten die Forscher den Teilnehmern beschreibende Wörter, wie „Teil des Körpers“ und „Arterie“ und forderte die Teilnehmer auf wählen Sie das Bild, passen diese Hinweise aus einer Reihe von 24 Bildern, in diesem Fall, ein Bild von einem Herz. Die Psychologen dann gebeten, die Themen zu erinnern, wie viele Artikel, wie Sie könnten. Für Objekte, die Sie konnte nicht daran denken, die Psychologen, sofern die Kategorie-cues, die Bereitstellung von mehr Informationen und testen die Grenzen der Fächer Kapazität.

Die Forscher analysierten die response-Zeiten für die Aufgaben und die Anzahl der Elemente, die wurden zurückgerufen, mit und ohne die zusätzlichen Hinweise. Die MCI-Gruppe zeigte die höchste Empfindlichkeit gegenüber zusätzlichen Hinweise – Anregungen wesentlich gefördert oder gehemmt Ihre Leistung. Aber wie die computer-Modell, Schätzung von Kapazitäten hervorgehoben, die größten kognitiven Unterschied zwischen der MCI-Gruppe und die anderen.

Diese Studie der Ansatz für die Definition, Bearbeitung Kapazität, ist ungewöhnlich. Die Wissenschaftler kombinierten unterschiedlichen Prinzipien der Ingenieurwissenschaften und der Statistik, mathematisch zu übersetzen Verarbeitungskapazität in der sogenannten „hazard-Funktion“.

Die hazard-Funktion ist gut bekannt in der Technik, aber relativ neu für Felder wie die Psychologie. Es gibt die Wahrscheinlichkeit, dass eine Aufgabe noch nicht abgeschlossen ist, wird abgeschlossen sein, im nächsten Zeitintervall.

Durch die Messung, wie lange es dauert, einen Teilnehmer zu erinnern, die Objekte während der FCSRT, die Psychologen passen Sie ein Modell basierend auf der hazard-Funktion für jeden Teilnehmer und erhalten ein Maß von seiner oder Ihrer Kapazität für das memorieren Aufgabe.

Der Unterschied in der hazard-Funktion Maßnahmen zwischen der MCI-Gruppe und allen anderen Gruppen war statistisch viel stärker ausgeprägt als die Unterschiede zwischen allen Gruppen in der Anzahl der Gegenstände, die Sie daran erinnert. Diese hazard-Funktion Unterschiede überwogen die Gegensätze zwischen allen Gruppen in Ihren Reaktionszeiten. Die hazard-Funktion Modell erwies sich als das sensitivste Diagnostikum für kognitive Unterscheidungen in den Gruppen, so dass es eine zuverlässige Anzeige der Kapazität und ein besseres signal-zu der zugrunde liegenden Hippocampus-Atrophie als die Verarbeitung von Geschwindigkeit allein.

Die Ergebnisse der Forscher sind gültig für jeden Menschen, nicht nur für die ganze Gruppe. Da die geänderte FCSRT setzt auf den persönlichen Reaktionszeiten, hazard analysis and performance, Sie können verfolgen, die progression von MCI für jedermann, überall gibt es Zugang zu einem computer.

„Diese Ergebnisse sind noch vorläufig, aber sehr ermutigend,“ Wenger sagte. „Wir planen, um zu studieren, was dieser Ansatz kann uns sagen, über psychische Beeinträchtigungen im Zusammenhang mit anderen Krankheiten, wie Eisenmangel, in die Zukunft.“

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