Ny metode muliggør tidlig opdagelse af kognitiv tilbagegang

Ny metode muliggør tidlig opdagelse af kognitiv tilbagegang

Integration af musik med analyse af elektrisk hjerneaktivitet. Musikalske tests kan påvise mental tilbagegang i alderdommen Forskere ved Tel Aviv University har udviklet en metode, der bruger musikalske tests og et bærbart instrument til at måle hjerneaktivitet for at opdage kognitiv tilbagegang i alderdommen. Metoden, der er baseret på måling af 15 minutters elektrisk aktivitet i hjernen under simple musikalske opgaver, kan ifølge forskerne let implementeres af enhver medarbejder i enhver klinik uden særlig træning.

Forskerne: "Vores metode muliggør rutinemæssig overvågning og tidlig opdagelse af kognitiv tilbagegang for at igangsætte behandling og forhindre hurtig, alvorlig forværring. Sådanne profylaktiske tests er bredt accepteret for en række fysiologiske problemer såsom diabetes, hypertension eller brystkræft; dog er der endnu ikke udviklet en metode til at muliggøre rutinemæssig, tilgængelig overvågning af denne hjernetype, som ikke er særlig vigtige for forskere i hjernen. givet stigende levetid og den dermed forbundne stigning i den ældre befolkning.

Undersøgelsen blev udført på Tel Aviv University af ph.d.-studerende Neta Maimon fra School of Psychological Sciences og Buchmann-Mehta School of Music og Lior Molcho fra Neurosteer Ltd, under vejledning af prof. Nathan Intrator fra Blavatnik School of Computer Science og Sagol School of Neuroscience. Andre deltagere var: Adi Sasson, Sarit Rabinowitz og Noa Regev-Plotnick fra Dorot-Netanya Geriatrisk Medicinsk Center. Artiklen blev publiceret i tidsskriftet Frontiers in Aging Neuroscience.

Som en del af undersøgelsen udviklede forskere en banebrydende metode, der kombinerede en bærbar enhed til måling og innovativ analyse af elektroencefalografi (EEG), udviklet af Neurosteer, og en kort musikalsk test på cirka 12-15 minutter, udviklet af Neta Maimon. Under testen forbindes forsøgspersonen til den bærbare EEG-enhed ved hjælp af et klæbebånd med kun tre elektroder på panden. Forsøgspersonen udfører en række musikalsk-kognitive opgaver i henhold til hørbare instruktioner givet automatisk via hovedtelefoner. Opgaverne omfatter korte melodier spillet af forskellige instrumenter, hvor forsøgspersonerne skal udføre forskellige opgaver med varierende sværhedsgrader. Tryk for eksempel på en tast, hver gang en melodi spiller, eller tryk kun på den, når violinen spiller. Derudover omfatter testen flere minutters musikalsk guidet meditation, der har til formål at sætte hjernen i hviletilstand, da denne tilstand er kendt for at indikere hjernefunktion i forskellige situationer.

Neta Maimon, der har specialiseret sig i musikalsk kognition, forklarer, at musik har stor indflydelse på forskellige centre i hjernen. På den ene side er musik kendt for hurtigt at stimulere humør, især positive følelser. På den anden side kan musik være kognitivt udfordrende og aktivere de forreste dele af hjernen i forskellige situationer, især når vi forsøger at fokusere på forskellige aspekter af musikken, mens vi udfører en specifik opgave.

Hvis vi kombinerer disse to færdigheder, kan vi ifølge Maimon skabe kognitive test, der er ret komplekse, men også sjove og nemme at udføre. Derudover fremmer positiv og rimelig rytmisk musik koncentration og opgaveudførelse. For eksempel har den berømte "Mozart-effekt", som viser forbedret ydeevne på intelligenstest efter at have lyttet til Mozarts musik, faktisk intet med Mozarts musik at gøre, men derimod med det faktum, at musik skaber en positiv stemning og stimulerer os til en tilstand, der er optimal til at gennemføre intelligens- og kreativitetstests.

I overensstemmelse hermed antog forskerne, at det med musikalske redskaber også ville være muligt at udfordre forsøgspersonerne i en grad, der gør det muligt at teste hjernens frontale aktivitet og hæve deres humør, og derved forbedre deres præstation i testen, og samtidig gøre den samlede oplevelse behagelig.

Undersøgelsen omfattede et eksperiment på Dorot-Netanya Geriatric Medical Center. Neta Maimon: "Alle, der er indlagt på Dorot eller et andet geriatrisk rehabiliteringscenter, gennemgår en standardtest kaldet "Mini-Mental", designet til at vurdere deres kognitive status som en rutinemæssig del af indlæggelsesprocessen. Testen administreres af en ergoterapeut, der er specielt uddannet til dette formål og omfatter en række opgaver, såsom ugen eller månederne op til 3 måneder tilbage. opnået i denne test En høj score indikerer normal kognition.

Eksperimentet involverede test af 50 ældre mennesker indlagt i Dorot, som scorede 18 til 30 på Mini-Mental Test, hvilket indikerer forskellige niveauer af kognitiv funktion. Deltagerne udførte automatisk de musikalsk-kognitive opgaver. EEG-enheden registrerede elektrisk aktivitet i hjernen under aktivitet, med resultaterne analyseret ved hjælp af maskinlæringsteknologi. Dette gjorde det muligt at identificere matematiske indekser, der nøjagtigt korrelerede med de minimentale testresultater; Vi har med andre ord fået nye neuromarkører (hjernemarkører), der kan stå alene som indikatorer for forsøgspersonens kognitive status.

Vi har faktisk formået at vise, at musik faktisk er et effektivt værktøj til at måle hjerneaktivitet. Hjerneaktivitet og reaktionstider på opgaver korrelerede med forsøgspersonernes cerebrale tilstande (korreleret med deres tildelte mini-mentale score). Endnu vigtigere er det, at alle, der gennemgik eksperimentet, rapporterede, at det var både hjerneudfordrende og meget behageligt at udføre.

Neta Maimon, School of Psychological Sciences, Tel Aviv University

Forskerne konkluderer: "Vores metode gør det muligt at overvåge kognitiv præstation og opdage kognitiv tilbagegang selv på tidlige stadier. Alt sammen med enkle og tilgængelige midler, med en hurtig og enkel test, der kan udføres i enhver klinik. Denne metode er speciel." Betydning på grund af stigende levetid og accelereret befolkningstilvækst, især blandt ældre.I dag lider millioner af mennesker verden over allerede eller vil snart lide af kognitiv tilbagegang og dens alvorlige konsekvenser, og deres antal vil fortsætte med at stige i fremtiden. Vores metode kunne bane vejen for effektiv kognitiv overvågning af den generelle befolkning og derved opdage kognitiv tilbagegang i de tidlige stadier i behandlingen og forebyggelsen afvanskeligfald er mulige. Det forventes derfor at forbedre livskvaliteten for millioner af mennesker rundt om i verden."

Keren Primor Cohen, CEO, Ramot på TAU: ”Vi er glade for, at en virksomhed baseret på teknologi udviklet på TAU fortsætter sit samarbejde inden for kreativ og multidisciplinær forskning.
Ramot vil fortsætte med at fremme og investere i nye teknologier og hjælpe TAU-forskere med at maksimere potentialet i deres forskning.”

Kilde:

Tel Aviv Universitet

Reference:

Molcho, L., et al. (2022) Enkeltkanals EEG-træk viser en sammenhæng med kognitiv tilbagegang hos seniorer, der gennemgår auditiv kognitiv vurdering. Grænser i aldrende neurovidenskab. doi.org/10.3389/fnagi.2022.773692.

.