Die räumliche Navigationsfähigkeit, gemessen mit einem Virtual-Reality-Computerspiel, kann dazu beitragen, Personen mit einem hohen genetischen Risiko für die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit (AD) von solchen zu unterscheiden, bei denen dies nicht der Fall ist.
Mit dem Navigationsspiel Sea Hero Quest verglich ein Team französischer und britischer Forscher die Ergebnisse von 69 Teilnehmern (im Alter von 50 bis 75 Jahren) mit einer Benchmark-Population von 27.108 anderen, die das Spiel zuvor gespielt hatten.
Sie kamen zu dem Schluss, dass die Spielergebnisse einer Person mit dem genetischen Risiko für die Entwicklung von AD korreliert werden können und auch als Diskriminator zwischen Personen mit Anzeichen eines gesunden Alterns und Personen mit hohem AD-Risiko dienen können.
" Das wichtigste Ergebnis der Studie ist, dass wir frühzeitig kognitive Veränderungen der Alzheimer-Krankheit erkennen können, lange bevor Menschen tatsächlich an Gedächtnisproblemen leiden", sagte der leitende Autor Michael Hornberger, PhD, Professor für angewandte Demenzforschung an der Norwich Medical School, Großbritannien, gegenüber Medscape Medizinische Nachrichten.
"Und zum ersten Mal gibt es uns eine kognitive Maßnahme, die diese gefährdeten Personen wirklich betrachtet. Die andere wichtige Erkenntnis aus dieser Studie ist, dass wir zum ersten Mal Personen mit etwas mehr Personalisierung betrachten können Ansatz für die Diagnose ", fügte er hinzu.
Die Studie wurde online am 23. April in der Zeitschrift PNAS der National Academy of Sciences veröffentlicht.
Die räumliche Navigation hat in jüngster Zeit begonnen, sich als kritischer Faktor bei der Identifizierung präklinischer AD herauszustellen. In der Tat sind einige der von der präklinischen AD-Pathophysiologie betroffenen Hirnregionen Schlüsselkomponenten im räumlichen Navigationsnetzwerk.
Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass abnormale räumliche Navigationsmuster bereits vor Anzeichen von episodischen Gedächtnisdefiziten auftreten können, die als aktuelle Goldstandard-AD-Diagnose gelten.
Trotz des Auftretens solcher Daten können interindividuelle Unterschiede in der Navigationsfähigkeit - zusammen mit dem Zusammenspiel von demografischen Risikofaktoren wie Apolipoprotein E (APOE), Alter und Geschlecht bei der räumlichen Navigation - die Identifizierung von Personen schwierig machen mit hohem AD-Risiko in präklinischen Stadien.
"Wir wissen, dass bei der Alzheimer-Krankheit sehr subtile Navigationsänderungen auftreten können, bevor Menschen Gedächtnisprobleme entwickeln", sagte Hornberger. "Aber das Problem war, dass wir, um diese subtilen Änderungen erkennen zu können, große Datenmengen benötigen, um Menschen miteinander vergleichen zu können.
"Vor diesem Hintergrund haben wir Sea Hero Quest im Jahr 2016 gestartet. Es war ein großer Erfolg und wir haben Daten von mehr als 4, 5 Millionen Menschen weltweit gesammelt. Die aktuelle Studie bringt unsere Forschung zum nächsten Schritt, in dem wir sehen wollten, ob wir unsere nutzen können Datensatz zur Identifizierung von Personen, bei denen das Risiko besteht, an Alzheimer zu erkranken ", fügte er hinzu.
Um diese Wissenslücke zu schließen, rekrutierten die Forscher zwischen Februar 2017 und Juni 2017 150 Patienten zwischen 50 und 75 Jahren für die genotypisierte APOE-Kohorte. Von diesen wurden 69 kognitiven Tests unterzogen.
Anschließend erstellten sie einen Benchmark-Datensatz auf Bevölkerungsebene, indem sie eine Teilmenge aus der globalen Sea Hero Quest-Datenbank extrahierten, die dem demografischen Profil der Genotypkohorte entsprach: Britische Spieler im Alter von 50 bis 75 Jahren. Nach der Extraktion wurden 14.470 britische Männer und 12.710 britische Frauen (n = 27.180) als normative Stichprobe für die Leistung der Heidennavigation verwendet.
Dabei untersuchten die Forscher die Beziehung zwischen drei Sea Hero Quest-Ergebnisvariablen: zurückgelegte Wegfindungsentfernung, Wegfindungsdauer und Fackelgenauigkeit. Von diesen betrachteten sie die Wegfindung als primäres Ergebnismaß, "da die frühe Alzheimer-Krankheit durch abnormale Veränderungen im Gitterzellcode des entorhinalen Kortex gekennzeichnet ist", schreiben sie.
Die Forscher stellten fest, dass präklinische Fälle von AD mit hohem Risiko anhand der von der Datenbank generierten räumlichen Navigationsbenchmarks zuverlässig von Teilnehmern mit geringem Risiko unterschieden wurden. Am aufschlussreichsten ist, dass die Studie einen Haupteffekt des Genotyps (b = 0, 22; P = 0, 004) auf die Wegfindungsentfernung zeigte, ein Befund, den die Forscher sagten, der frühere Befunde in APOE ε4-Trägern wiederholt.
Insbesondere zeigte die Analyse, dass Erwachsene mit einem genetischen AD-Risiko während der Wegfindung weiter navigierten und dass in großen, offenen Bereichen eine Tendenz zur Navigation zur Grenze der virtuellen Umgebung bestand.
Dies "stützt die Hypothese, dass bei der präklinischen Alzheimer-Krankheit eine suboptimale Navigationsleistung vorliegt", und dies ist auf allen Ebenen des Spiels nachweisbar.
Die Forscher fanden auch heraus, dass das Grundnavigationsvermögen zwischen Männern und Frauen unterschiedlich war, das Geschlecht jedoch nicht mit dem APOE-Genotyp interagierte, um die Manifestation einer AD-bedingten räumlichen Störung zu beeinflussen.
Interessanterweise waren solche Unterschiede unter Verwendung neuropsychologischer episodischer Gedächtnistests nicht zu unterscheiden.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass normative Benchmark-Daten aus dem Sea Hero Quest-Spiel verwendet werden können, um räumliche Beeinträchtigungen bei gesunden Teilnehmern mit dem Risiko einer AD-Entwicklung zu klassifizieren. Als solches bietet der Test ein potenzielles Sprungbrett für die individualisierte Diagnose und Ergebnismessung kognitiver Symptome bei präklinischer AD.
"Dies könnte erhebliche Auswirkungen haben, und wir sind uns bewusst, dass dies auch eine große Verantwortung trägt", sagte Hornberger. Denn für viele Menschen lautet die nächste Frage: "Was mache ich, wenn ich weiß, dass ich die ersten Anzeichen von Demenz entwickle?"
"Auf der positiven Seite wissen wir, dass sich die Alzheimer-Krankheit lange nach diesen Gedächtnisveränderungen entwickeln kann. Dies gibt uns ein sehr großes therapeutisches Fenster, das es Hochrisikopatienten ermöglichen kann, möglicherweise den Krankheitsverlauf zu ändern und entweder zu verzögern oder den Ausbruch von Krankheiten lindern ", fügte er hinzu.
Morris Moscovitch, PhD, Professor für Psychologie an der Universität von Toronto, Kanada, kommentierte die Ergebnisse für Medscape Medical News und sagte, dass Sea Hero Quest zwar viele Stärken aufweist, der Test jedoch nicht für sich allein stehen kann.
"Es ist ein anständiger Test. Ich denke nicht, dass es ein großartiger Test ist", sagte er. "Die Spezifität ist nicht perfekt. Es ist nicht so, als ob eine Person im klaren ist, wenn sie beim Test gute Leistungen erbringt. Wenn eine Person dagegen schlecht abschneidet, ist dies wahrscheinlich ein Zeichen für etwas."
Trotzdem bemerkte Moscovitch schnell, dass eine der Hauptstärken des Spiels die riesige Datenbank ist.
"Das Beste an diesem Test ist, dass er einer so großen Kohorte gegeben wurde. Sie haben also gute Normen und können erkennen, ob eine Person von diesen Normen abweicht. Aber ich denke nicht, dass er als Marker verwendet werden kann seine eigene ", sagte er.
Hornberger und Moscovitch haben keine relevanten finanziellen Beziehungen offengelegt.
PNAS. Online veröffentlicht am 23. April 2019. Zusammenfassung
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