アルツハイマー病の初期サインを見つける
研究が認知機能の低下や心理的要因を通じてアルツハイマー病の重要な予測因子を見つけたんだ。
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アルツハイマー病は、人が考えたり、記憶したり、推論したりする方法に影響を与える深刻な状態だよ。アルツハイマーを発症する前に、認知機能の低下の兆候が見られることが多いんだ。アルツハイマーの前に起こることが多い二つの一般的な状態は、主観的認知低下(SCD)と軽度認知障害(MCI)だよ。
主観的認知低下と軽度認知障害
主観的認知低下(SCD)は、自分の記憶や思考が悪化していると感じるけど、テストではまだ正常な範囲にある状態を指すんだ。一方、軽度認知障害(MCI)はもっと深刻で、認知能力に測定可能な変化が見られる必要があるんだ。SCDもMCIも重要で、アルツハイマー病のリスクを高めることがあるからね。
早期介入の重要性
アルツハイマーの効果的な治療法を見つけるには、早期に病気を特定することが大事だよ。これはSCDやMCIの兆候を認識することを意味していて、医者が早めに介入して病気の進行を遅らせる可能性があるんだ。
アルツハイマー病のバイオマーカー
研究者たちは、アルツハイマーを特定するための生物学的マーカー、つまりバイオマーカーを探しているよ。確立されたバイオマーカーのいくつかには、脳脊髄液中のアミロイドβ、トータルタウ、リン酸化タウのレベルの変化が含まれるんだ。ただ、このサンプルを取得するには腰椎穿刺が必要で、侵襲的な手続きなんだよ。だから、科学者たちはアルツハイマーとそのリスク要因を検出するための侵襲性が少ない方法を探求しているんだ。
性格や心理的要因の役割
最近の研究では、性格の特徴や心理的状態がアルツハイマーのリスクを予測する役割があることがわかってきたよ。たとえば、軽度認知障害やアルツハイマーを持つ人は、健康な人に比べて神経症傾向が高く、協調性や外向性のような特性が低い傾向があるんだ。
不安や抑鬱は、認知機能の低下にしばしば関連する心理的状態なんだ。SCDやMCIを経験している人は、しばしば不安や抑鬱のレベルが高いって報告しているよ。実際、これらの感情状態はアルツハイマーの警告サインとして働くかもしれない。一部の研究では、不安や抑鬱を治療することでMCIからアルツハイマーへの進行リスクを減らせる可能性があるって言われてるんだ。
脳の活動の測定方法
アルツハイマーに関連する脳の機能を理解するために、科学者たちは安静時fMRIという技術を使って脳の活動を見てるんだ。この方法は脳活動の変動を測定できて、特に「デフォルトモードネットワーク(DMN)」という領域で重要だと考えられているんだ。このネットワークの変化は、アルツハイマーやその初期段階についての重要な洞察を提供するかもしれないよ。
ApoE遺伝子とアルツハイマーのリスク
アポリポプロテインE(ApoE)遺伝子は、アルツハイマーのリスクに寄与することが知られているんだ。特に、この遺伝子のある形、つまりε4アレルは、アルツハイマーを発症する可能性を高めるんだ。このリスクは、ε4アレルがいくつコピーあるかによって決まるんだ。これはアルツハイマーのリスクを評価する際、他の予測因子と一緒に考慮されるんだよ。
研究の詳細と参加者グループ
最近の研究では、科学者たちは大規模な参加者グループを調べて、異なる要因がアルツハイマーのリスクをどう予測するかを見たんだ。参加者は四つのグループに分かれていたよ:健康な対照群、主観的認知低下のある人、軽度認知障害のある人、軽度のアルツハイマーがある人。それぞれの参加者は60歳以上だったんだ。
健康な対照群は、認知的に健康だと報告し、記憶テストでも良好な成績を出した人たちだよ。主観的認知低下のある人は、自分の記憶に不安を感じていたけど、まだ正常な範囲でスコアを出してた。軽度認知障害のある人は、テストで検出可能な大きな記憶の問題を見せ、軽度のアルツハイマーのある参加者は顕著な認知障害があったんだ。
データ収集とテスト方法
参加者は地元の記憶クリニックや公共広告を通じて募集されたよ。彼らは、抑鬱や不安のための心理的テストや性格アンケートなど、さまざまな評価を受けたんだ。また、MRI技術を使って脳の活動についてのデータを集めるために脳スキャンも行われたんだ。
アルツハイマーの予測因子の評価
研究者たちは、性格特性や心理的スコア、脳活動、遺伝的要因、脳脊髄液のバイオマーカーなど、異なる予測因子を特徴セットに組み合わせたんだ。それらのセットは、どの組み合わせが参加者が4つのグループのどれに属するかを最もよく予測できるかを観察するために機械学習技術を使って分析されたよ。
研究の主要な発見
この研究では、性格特性と不安・抑鬱のスコアを組み合わせたものが、健康な個人を分類する際に最も高い予測精度を示すことがわかったんだ。ただ、軽度アルツハイマーの参加者については、脳脊髄液のバイオマーカーに基づく予測が最も正確だったよ。
また、安静時脳活動は予測モデルではあまり良く機能しなかったんだ。これは、脳活動が重要である一方で、性格や心理的状態のような他の要因がアルツハイマーのリスクをより良く理解するのに役立つかもしれないことを示しているんだ。
認知状態の分類における課題
主観的認知低下や軽度認知障害のような状態を診断する最大の課題の一つは、さまざまな要因によって引き起こされる可能性があることなんだ。これらの症状を示しているすべての人が早期のアルツハイマーを持っているわけではないから、正確な分類が難しいんだ。
研究の限界
この研究にはいくつかの限界があったんだ。たとえば、一部の参加者は脳脊髄液のバイオマーカーのテストを受けていなかったから、すべてのデータを分析に使うことができなかったんだ。また、早期のアルツハイマー病は記憶の問題に対する認識の欠如を引き起こすこともあって、それが自己報告のアンケートの結果を歪める可能性があるんだ。
結論
全体的に、この研究は、すべてのグループにわたってアルツハイマー病を予測するのに一つの方法や特徴の組み合わせが一貫して効果的ではないことを強調しているんだ。むしろ、性格特性、心理的スコア、そして生物学的マーカーを組み合わせる価値を示して、アルツハイマーやその初期の兆候の理解と検出を改善しようとしているんだ。
これらの関係を探求し続け、より多くのデータを収集することが、リスクのある個人に対するより良いスクリーニングツールや介入を開発する鍵になるだろうね。今後の研究では、これらの方法を洗練させ、認知障害の効果的な分類の課題に取り組むことが必要だね。
タイトル: Machine learning-based classification of Alzheimer's disease and its at-risk states using personality traits, anxiety, and depression
概要: BackgroundAlzheimers disease (AD) is often preceded by stages of cognitive impairment, namely subjective cognitive decline (SCD) and mild cognitive impairment (MCI). While cerebrospinal fluid (CSF) biomarkers are established predictors of AD, other non-invasive candidate predictors include personality traits, anxiety, and depression, among others. These predictors offer non-invasive assessment and exhibit changes during AD development and preclinical stages. MethodsIn a cross-sectional design, we comparatively evaluated the predictive value of personality traits (Big Five), geriatric anxiety and depression scores, resting-state functional magnetic resonance imaging activity of the default mode network, apoliprotein E (ApoE) genotype, and CSF biomarkers (tTau, pTau181, A{beta}42/40 ratio) in a multi-class support vector machine classification. Participants included 189 healthy controls (HC), 338 individuals with SCD, 132 with amnestic MCI, and 74 with mild AD from the multicenter DZNE-Longitudinal Cognitive Impairment and Dementia Study (DELCODE). ResultsMean predictive accuracy across all participant groups was highest when utilizing a combination of personality, depression, and anxiety scores. HC were best predicted by a feature set comprised of depression and anxiety scores and participants with AD were best predicted by a feature set containing CSF biomarkers. Classification of participants with SCD or aMCI was near chance level for all assessed feature sets. ConclusionOur results demonstrate predictive value of personality trait and state scores for AD. Importantly, CSF biomarkers, personality, depression, anxiety, and ApoE genotype show complementary value for classification of AD and its at-risk stages. Key Points- Multi-class support vector machine classification was used to compare the predictive value of well-established and non-invasive, easy-to-assess candidate variables for classifying participants with healthy cognition, subjective cognitive decline, amnestic mild cognitive impairment, and mild Alzheimers disease. - Personality traits, geriatric anxiety and depression scores, resting-state functional magnetic resonance imaging activity of the default mode network, ApoE genotype, and CSF biomarkers were comparatively evaluated. - A combination of personality, anxiety, and depression scores provided the highest predictive accuracy, comparable to CSF biomarkers, indicating complementary value. - Established and candidate predictors had limited success in classifying SCD and aMCI, underscoring the heterogeneity of these cognitive states and emphasizing the need for standardizing terminology and diagnostic criteria.
著者: Jasmin M. Kizilirmak, K. Waschkies, J. Soch, M. Darna, A. Richter, S. Altenstein, A. Beyle, F. Brosseron, F. Buchholz, M. Butryn, L. Dobisch, M. Ewers, K. Fliessbach, T. Gabelin, W. Glanz, D. Goerss, D. Gref, D. Janowitz, I. Kilimann, A. Lohse, M. H. Munk, B.-S. Rauchmann, A. Rostamzadeh, N. Roy, E. J. Spruth, P. Dechent, M. T. Heneka, S. Hetzer, A. Ramirez, K. Scheffler, K. Buerger, C. Laske, R. Perneczky, O. Peters, J. Priller, A. Schneider, A. Spottke, S. Teipel, E. Düzel, F. Jessen, J. Wiltfang, B. H. Schott
最終更新: 2023-08-31 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.11.30.22282930
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.11.30.22282930.full.pdf
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変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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