Як людина говорить, може розповісти про старіння її мозку: вчені дослідили майже 3000 людей
Іноді ми помічаємо, що людина починає говорити повільніше, частіше робить паузи або довше добирає потрібні слова. Зазвичай такі зміни пояснюють віком, втомою чи особливостями характеру. Проте нове дослідження показало, що звичайне мовлення може містити…
Іноді ми помічаємо, що людина починає говорити повільніше, частіше робить паузи або довше добирає потрібні слова. Зазвичай такі зміни пояснюють віком, втомою чи особливостями характеру. Проте нове дослідження показало, що звичайне мовлення може містити значно більше інформації про стан мозку, ніж вважалося раніше.
Мовлення і старіння мозку досліджували науковці, які проаналізували короткі голосові записи майже трьох тисяч дорослих людей із п’яти країн Латинської Америки. За допомогою штучного інтелекту вони створили модель, здатну оцінювати так званий мовленнєвий вік людини. Результати, опубліковані в Science Advances, показали, що цей показник був пов’язаний із когнітивними здібностями, деякими біологічними маркерами старіння та наявністю деменції.
WELL by СТАН Wellness без міфів: від сну до медичного канабісуЧому мовлення може відображати стан мозку
Коли ми говоримо, мозок одночасно виконує багато завдань. Він добирає слова, формує речення, відновлює інформацію з пам’яті, контролює голос і координує рухи мовленнєвого апарату. Навіть звичайна розповідь про події дня потребує злагодженої роботи кількох систем.
Із віком ці процеси можуть поступово змінюватися. Людина іноді довше шукає потрібне слово, робить більше пауз або використовує менш конкретні формулювання. Такі особливості не обов’язково свідчать про захворювання, але в сукупності можуть допомогти дослідникам оцінювати вікові зміни.
Науковці вже використовують так звані біологічні годинники — математичні моделі, які оцінюють стан організму за аналізами крові, характеристиками ДНК або результатами сканування мозку. Проте такі дослідження можуть бути дорогими та недоступними для багатьох людей. Саме тому дослідники вирішили перевірити, чи можна отримати частину цієї інформації зі звичайного голосового запису.
Як проводили дослідження
У роботі взяли участь 2928 носіїв іспанської мови з Аргентини, Чилі, Колумбії, Мексики та Перу. Середній вік учасників становив приблизно 65 років. До вибірки увійшли 1504 людини без виявлених когнітивних порушень та 1424 пацієнти з різними нейродегенеративними станами.
Серед пацієнтів були люди з хворобою Альцгеймера, лобово-скроневою деменцією та легкими когнітивними порушеннями. Це дозволило дослідникам порівняти мовлення не лише здорових дорослих, а й людей із різними особливостями роботи мозку.
СТАН У TELEGRAM Що відбувається з вами всерединіКожен учасник виконував сім коротких мовленнєвих завдань. Наприклад, потрібно було описати анімаційне відео, переказати історію одразу після прослуховування та через певний час, а також назвати якомога більше слів із заданої категорії. Усі відповіді записували, після чого спеціальна програма аналізувала характеристики мовлення.
Що штучний інтелект шукав у голосі
Науковці виділили понад 700 характеристик, які стосувалися не лише слів, а й звучання голосу. Серед них були швидкість мовлення, тривалість пауз, висота голосу, емоційне забарвлення, кількість слів і точність формулювань. Наприклад, програма могла враховувати, чи називає людина конкретний предмет, чи частіше використовує загальні слова.
Після цього дослідники створили модель машинного навчання, яка оцінювала вік учасників за особливостями їхнього мовлення. Різницю між прогнозованим і фактичним віком назвали мовленнєвим віковим розривом.
У середньому модель помилялася приблизно на дев’ять років. Тобто вона не могла точно визначити вік окремої людини, але дозволяла порівнювати певні закономірності між групами.
Який зв’язок виявили з деменцією
Люди без когнітивних порушень у середньому мали найменший мовленнєвий віковий розрив. Натомість у пацієнтів із нейродегенеративними захворюваннями модель частіше оцінювала мовлення як старше за їхній фактичний вік. Найбільші відмінності спостерігали серед людей із формами лобово-скроневої деменції, які безпосередньо впливають на мовлення та розуміння мови.
MIND by СТАН Мозок, свідомість і майбутнє mental healthКрім того, більший мовленнєвий віковий розрив був пов’язаний із гіршими результатами тестів на пам’ять, увагу та повсякденне функціонування. У частини учасників цей показник також корелював із результатами сканування мозку та окремими біологічними маркерами, пов’язаними з хворобою Альцгеймера.
Цікаво, що дослідники виявили зв’язок і з життєвими обставинами. Люди, які протягом життя частіше стикалися з фінансовими труднощами, нестачею доступу до медичної допомоги та іншими соціальними проблемами, у деяких групах мали вищі показники мовленнєвого віку. Однак це не доводить, що саме складні умови життя спричинили такі зміни.
Чи можна визначити деменцію за голосом
Попри перспективні результати, дослідники застерігають від використання мовленнєвого віку як самостійного діагностичного інструмента. Дослідження проводили в один момент часу, тому невідомо, чи здатна модель передбачати майбутнє погіршення пам’яті. Також не можна стверджувати, що людина, чий голос здається старшим, справді старіє швидше.
Усі учасники розмовляли іспанською мовою, тому модель потребує окремої перевірки для інших мов, зокрема української. На особливості мовлення також можуть впливати освіта, індивідуальний стиль спілкування та різні захворювання.
Проте сама можливість отримувати інформацію про когнітивне здоров’я з коротких голосових записів відкриває перспективи для майбутніх досліджень. Якщо метод підтвердить свою ефективність, він може стати доступним доповненням до традиційних обстежень, особливо там, де складна діагностика малодоступна.
