一項(xiàng)新研究首次表明，老年人空間導(dǎo)航能力下降是由中年時(shí)期典型的探索行為變化所驅(qū)動(dòng)的。

《前沿》

6月11日消息

空間導(dǎo)航（即選擇并沿著一條路線從一個(gè)地方到達(dá)另一個(gè)地方的能力）是我們每天都在使用的一項(xiàng)技能。根據(jù)練習(xí)、一般認(rèn)知能力和童年環(huán)境的不同，有些人天生就比其他人更擅長(zhǎng)這項(xiàng)技能。但研究也表明，隨著年齡的增長(zhǎng)，人們的空間導(dǎo)航技能往往會(huì)下降。

這種導(dǎo)航技能的下降通常歸因于空間記憶的惡化，這是由于大腦結(jié)構(gòu)和功能隨著年齡增長(zhǎng)而自然發(fā)生的變化。但是如果這不僅僅是因?yàn)槲覀兊目臻g記憶下降，還因?yàn)槲覀兲剿餍颅h(huán)境的方式發(fā)生了變化呢？這種轉(zhuǎn)變已經(jīng)在從昆蟲(chóng)到嚙齒動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)的衰老動(dòng)物身上都觀察到了。

現(xiàn)在，人類(lèi)在中年探索行為的類(lèi)似轉(zhuǎn)變首次被證實(shí)。這些結(jié)果最終可能具有臨床應(yīng)用價(jià)值，并發(fā)表在《衰老神經(jīng)科學(xué)前沿》（Frontiers in Aging Neuroscience）雜志上。

研究于2024年6月11日發(fā)表在《Frontiers in Aging Neuroscience》（最新影響因子：4.8）雜志上

一項(xiàng)探索性研究

加州大學(xué)歐文分校（UC Irvine）的博士后研究員、第一作者 Vaisakh Puthusseryppady 博士說(shuō)：“與年輕人相比，中年人在學(xué)習(xí)新迷宮環(huán)境時(shí)總體上表現(xiàn)出較少的探索行為，并且似乎更重視學(xué)習(xí)迷宮中特定的重要位置，而不是迷宮的整體布局。”

Puthusseryppady 和同事招募了 87 名中年（平均50歲）和 50 名年輕（平均19歲）的女性和男性志愿者。他們都沒(méi)有神經(jīng)疾病（包括失智癥）或精神疾病的病史。

令人驚嘆的里程碑式研究

研究人員測(cè)試了志愿者在虛擬現(xiàn)實(shí)中探索和學(xué)習(xí)迷宮導(dǎo)航的能力。迷宮由十字路口和走廊組成，被籬笆隔開(kāi)。在戰(zhàn)略位置散布著獨(dú)特的物體作為地標(biāo)。在第一階段的“探索階段”，志愿者被指示自由探索迷宮并學(xué)習(xí)物體的位置。

在第二階段的“尋路階段”的 24 次試驗(yàn)中，志愿者必須應(yīng)用他們所學(xué)到的東西，在 45 秒內(nèi)導(dǎo)航到兩個(gè)隨機(jī)選擇的物體之間。

不出所料，年輕人平均在找到路徑方面成功率更高。但重要的是，進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析顯示，這種成功率差異部分上是由年輕人與中年人在學(xué)習(xí)迷宮時(shí)觀察到的定性變化所驅(qū)動(dòng)的。

加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校（UC Santa Barbara）心理與腦科學(xué)系的教授、聯(lián)合通訊作者 Mary Hegarty 博士說(shuō)：“與年輕人相比，中年人在迷宮環(huán)境中的探索較少，因?yàn)樗麄冃凶叩木嚯x較短，在決策點(diǎn)停留的時(shí)間更長(zhǎng)，并且訪問(wèn)了比年輕人更多的物體。”

這些差異如此顯著，以至于作者能夠使用人工智能來(lái)預(yù)測(cè)參與者是中年人還是年輕人。

為應(yīng)用指明方向

中年人的探索減少可能是由于大腦導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)（如內(nèi)側(cè)顳葉和頂葉）的與年齡相關(guān)的變化。

作者推測(cè)，這些發(fā)現(xiàn)可以為訓(xùn)練干預(yù)提供信息，這些干預(yù)可以幫助中年成年人提高他們的導(dǎo)航能力并保留認(rèn)知能力。

UC Irvine 的博士生、共同作者 Daniela Cossio 解釋說(shuō)：“如果我們訓(xùn)練中年人更好地探索新環(huán)境，如專(zhuān)注于走更遠(yuǎn)的距離，以更分散的方式訪問(wèn)連接環(huán)境的路徑，這可能會(huì)改善他們的空間記憶，有助于減緩他們認(rèn)知能力的下降。”

共同通訊作者之一、該學(xué)院的副教授 Elizabeth Chrastil 博士展望未來(lái)說(shuō)：“我們目前正在研究這些探索行為的變化是否可以在阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)人群以及實(shí)際患有阿爾茨海默病的人群中識(shí)別出來(lái)。我們預(yù)計(jì)，改變的探索行為最終可能成為與阿爾茨海默病相關(guān)的早期認(rèn)知能力下降的新的臨床標(biāo)志物。”

創(chuàng)立于1965年的加州大學(xué)歐文分校

參考文獻(xiàn)

Source：Frontiers

How older people explore new spaces could suggest cognitive decline and dementia

Reference：

Less spatial exploration is associated with poorer spatial memory in midlife adults, Frontiers in Aging Neuroscience (2024). DOI: 10.3389/fnagi.2024.1382801

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       原文標(biāo)題 : 老年人探索新空間的方式可能表明認(rèn)知能力下降和失智癥