К Всемирному дню борьбы с болезнью Альцгеймера редакция Samsung Newsroom рассказала о текущей работе Samsung Research по раннему выявлению деменции.

Важность ранней диагностики

Болезнь Альцгеймера неизлечима и необратима. Как только появляются симптомы, когнитивные функции начинают снижаться, что негативно влияет на повседневную жизнь.

Умеренные когнитивные нарушения (MCI), которые часто рассматриваются как предвестник деменции, вызывают особую тревогу. Клинические тесты выявляют заметное снижение когнитивных функций у людей с MCI, однако они еще сохраняют способность решать повседневные задачи. Согласно исследованиям, на которые ссылается Alzheimer’s Association, около 12-18% людей старше 60 лет живут с MCI, и у 10-15% из них ежегодно развивается деменция. В результате раннее выявление и ведение MCI становится все большим приоритетом в медицинском сообществе. ^[1],^[2]

Многочисленные исследования показывают, что изменения в мозге начинаются за 10-20 лет до проявления деменции при болезни Альцгеймераhttps^[3]. Поэтому выявление этих ранних признаков имеет решающее значение. Несмотря на то, что недавние достижения в области терапии внушают надежду на лечение, на сегодняшний день ранняя диагностика в сочетании с постоянным уходом остается наиболее эффективным подходом.
 

Преимущества раннего выявления:

• Внедрение изменений в образ жизни — например, улучшение питания, физическая активность и когнитивная стимуляция — помогает замедлить прогрессирования болезни.
• Раннее начало медикаментозных и немедикаментозных вмешательств помогает сохранить когнитивные способности.
• Пациент получает доступ к новым видам терапии, в том числе недавно одобренным или находящимся на стадии клинических испытаний препаратам.

Отслеживание изменений с помощью технологии цифровых биомаркеров

Смартфоны и носимые устройства стали неотъемлемой частью повседневной жизни. Они аккумулируют детальную информацию о привычках и поведении пользователей. Эти данные позволяют выявлять едва заметные изменения в поведении с высокой чувствительностью.

Увидев этот потенциал, исследователи Samsung Research разработали технологию цифровых биомаркеров, которая отслеживает изменения когнитивных функций через анализ мультимодальных данных со смартфонов и носимых устройств — использование приложений, скорость набора текста, паттерны сообщений, частота звонков, сон и голос.

Исследователи предположили, что цифровые биомаркеры могут выявлять симптомы снижения когнитивных функций, выявленные в предыдущих исследованиях. Анализ мультимодальных данных со смартфонов и носимых устройств позволил оценить когнитивное состояние и подтвердил, что алгоритмы цифровых биомаркеров эффективно отслеживают изменения когнитивных функций.

Воспроизведение и повторение коротких предложений позволяет оценить состояние областей мозга, связанных с краткосрочной памятью, а проверка беглости и точности речи показывает состояние языковых способностей. Точно так же регулярность и разнообразие использования приложений и мессенджеров вместе с частотой звонков могут дать представление о социальных связях и функциях мозга.

Иными словами, исследование показало, что состояние областей мозга, которые отвечают за речь и кратковременную память — именно они страдают при болезни Альцгеймера, — можно оценить по голосовым данным. Также установлено, что снижение социальных и поведенческих функций связано с паттернами использования приложений, сообщений и звонков.

Выявление нарушений с помощью повседневных данных

В июле команда Samsung Research представила исследования технологий на базе умных устройств для выявления снижения когнитивных функций. Это произошло на Международной конференции Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) по инженерии в медицине и биологии (EMBS) в Копенгагене (Дания).

В одном исследовании была представлена технология, которая анализирует паттерны ввода с клавиатуры смартфона для выявления ранних признаков когнитивных нарушений. Для минимизации рисков нарушения конфиденциальности внимание уделялось невербальным характеристикам: скорости набора текста и паттернам исправлений, а не содержимому. Подход независим от языка, что обеспечило значительный глобальный потенциал, а сама статья вошла в 7% лучших работ, представленных на конференции.

Другое исследование проанализировало данные со смартфонов и датчиков Galaxy Watch по мониторингу ходьбы — равновесия, скорости и длины шага — с целью раннего выявления когнитивных нарушений.

Оба исследования показали сопоставимую с клиническими тестами эффективность в скрининге деменции. При этом в них используются повседневные поведенческие данные — без необходимости дополнительных действий со стороны пользователя. Это продемонстрировало потенциал отслеживания когнитивных изменений через повседневные данные.

Повышение качества жизни с помощью технологий

Технология цифровых биомаркеров разработана для улучшения раннего выявления едва заметных признаков болезни Альцгеймера, которые иначе могли бы остаться незамеченными. Samsung Research планирует продолжить проверку эффективности своих моделей цифровых биомаркеров, а также дальнейшее развитие технологии.

Хотя для дальнейшего совершенствования и повышения точности необходима продолжительная совместная работа с научными и медицинскими сообществами, ожидается, что прогресс в раннем выявлении деменции будет способствовать повышению качества жизни и снижению нагрузки на системы здравоохранения.
 
*Болезнь Альцгеймера — это основная патология, при которой в мозге накапливаются бета-амилоид и тау-белки.
**Деменция при болезни Альцгеймера — это деменция, вызванная болезнью Альцгеймера.
 
^[1] Petersen RC и другие, “Mild cognitive impairment: clinical characterization and outcome,” Archives of Neurology (1999). Доступно по ссылке.
^[2] Petersen RC и другие, “Current concepts in mild cognitive impairment,” Archives of Neurology (2001). Доступно по ссылке.
^[3] Jack CR Jr и другие, “NIA-AA Research Framework: Toward a biological definition of Alzheimer’s disease,” Alzheimer’s & Dementia (2018). Доступно по ссылке.