Afectarea orientării spațiale la adulții în vârstă evidențiază riscul de boala Alzheimer

Un studiu publicat în revista Science Advances oferă dovezi convingătoare că integrarea traiectoriei – un mecanism fundamental pentru navigația spațială – este afectată la persoanele cu declin cognitiv subiectiv, sugerând o disfuncție incipientă a cortexului entorhinal și a celulelor grilă, posibil asociată cu stadiile preclinice ale bolii Alzheimer.
Integrarea traiectoriei este un proces esențial prin care creierul actualizează continuu poziția și orientarea în spațiu folosind indicii de auto-mișcare. Acest proces depinde de activitatea celulelor grilă din cortexul entorhinal, o regiune cerebrală care este una dintre primele afectate de acumularea patologică de proteine tau în boala Alzheimer. Studii anterioare au arătat că disfuncția integrării traiectoriei este prezentă în stadiile incipiente ale bolii Alzheimer, dar până acum nu era clar dacă asemenea deficite apar încă din fazele presimptomatice, cum este declinul cognitiv subiectiv.

Despre studiu

Studiul a inclus 102 participanți: 72 adulți sănătoși și 30 de persoane cu declin cognitiv subiectiv. Participanții au fost testați într-un mediu de realitate virtuală imersivă, unde au urmat traiectorii curbe prestabilite și au fost rugați să estimeze distanța și direcția înapoi către punctul de start. Un model computațional bayesian ierarhic a fost utilizat pentru a decomprima erorile observate în mai multe componente distincte:

• „scurgere” (pierdere de memorie spațială)
• zgomot acumulativ și la raportare
• părtinire aditivă
• câștig de viteză (deviație față de viteza percepută)

Rezultate

Performanță mai scăzută la integrarea traiectoriei în declinul cognitiv subiectiv

Participanții cu declin cognitiv subiectiv au prezentat erori semnificativ mai mari în estimarea traiectoriei comparativ cu grupul de control (P < 0,001), mai ales în punctele finale ale traiectoriei. Diferențele nu au fost influențate de vârstă, sex, scoruri MoCA sau strategii de învățare pe parcursul experimentului.

Deficit specific în memorie spațială

Modelul bayesian a arătat că diferențele de performanță au fost atribuite în principal pierderii de memorie spațială în timpul mersului. Această componentă s-a dovedit a fi semnificativ mai mare în grupul declin cognitiv subiectiv (P = 0,009), reflectând o degradare progresivă a vectorului de navigație pe măsură ce distanța creștea.

Absența diferențelor în integrarea unghiulară

În contrast, nu s-au observat diferențe semnificative între grupuri în sarcina de integrare unghiulară. Aceasta sugerează că deficitele observate sunt specifice procesării spațiale legate de distanță și nu unei tulburări generale de orientare sau memorie de lucru vizuo-spațială.

Biomarkeri și corelații biologice

Într-un subset de participanți, s-au măsurat nivelurile plasmatice de lanț ușor neurofilament (NFL) și pTau181. Deși nu s-au identificat diferențe între grupuri, nivelurile crescute de NFL au prezis erori mai mari la integrarea traiectoriei, deviații față de viteza optimă estimată și un zgomot crescut în răspunsuri, sugerând o legătură între neurodegenerarea generală și perturbarea navigației

Factorul APOE ε4

Nu s-au găsit diferențe între purtătorii APOE ε4 și non-purtători în ceea ce privește performanța la integrarea traiectoriei. Totuși, în analiza interacțiunii, purtătorii ε4 cu declin cognitiv subiectiv au prezentat deviații mai mari ale câștigului de viteză, dar semnificația acestor date este limitată de mărimea redusă a eșantionului.

Implicații și concluzii

Acest studiu oferă primele dovezi comportamentale că integrarea traiectoriei este afectată la persoanele cu declin cognitiv subiectiv, într-un mod detectabil prin modelare computațională avansată. Pierderile de memorie spațială se evidențiază ca un potențial biomarker cognitiv precoce al disfuncției entorhinale în boala Alzheimer.

Prin eliminarea reperelor vizuale și forțarea utilizării indiciilor de auto-mișcare, sarcina folosită oferă o măsură „pură” a navigației spațiale, reflectând disfuncții centrale mai degrabă decât strategii compensatorii.

În concluzie, măsurarea deficitelor subtile de integrare spațială prin sarcini de navigație și modelare bayesiană ar putea deschide o nouă cale pentru identificarea precoce a riscului de Alzheimer, chiar înainte de apariția deficitelor cognitive detectabile prin metodele standard.