Новий метод ранньої діагностики хвороби Альцгеймера може включати слухання рухів очей пацієнта через мікрофони в їхніх вухах.
Все зводиться до типу рухів очей, що називаються саккадами. Одним з перших симптомів хвороби Альцгеймера є млявість і неточність цих дрібних коригувальних рухів очей.
Типове обладнання, яке зазвичай використовується для відстеження саккад, може ускладнити аналіз, але стратегічно розміщені мікрофони, призначені для слухання нормальних функцій тіла, можуть вимірювати ці рухи.
Команда дослідників на чолі з електроінженером Рейчел Бусерхал з École de Technologie Supérieure в Канаді та нейробіологом Крісом Німчака з Дармутського коледжу в США планує протестувати цю техніку на 35 пацієнтах із хворобою Альцгеймера, щоб оцінити її ефективність.
“Рухи очей захоплюють, оскільки вони є одними з найшвидших і найточніших рухів людського тіла, тому вони залежать як від чудових моторних навичок, так і від когнітивної функції,” — каже електроінженер Аріан Шамей з École de Technologie Supérieure.
Щоб створити змістовну візуальну картину зображення чи сцени, наші очі здійснюють серію швидких, злагоджених рухів, фіксуючи фокус на одній точці за раз, кожен раз на декілька мілісекунд. Ви могли спостерігати це, коли уважно дивилися на когось, хто читає, або бачили швидкі рухи їхніх очей під час REM-сну.
Це саккади, і для пацієнта з хворобою Альцгеймера ці дрібні рухи стають повільнішими та менш точними в міру погіршення моторного контролю. Спочатку це дуже непомітно — лише кілька мілісекунд, але зміни стають більш вираженими, коли хвороба прогресує.
Вчені вважають, що латентність саккад має потенціал як ранній діагностичний інструмент для хвороби Альцгеймера, який є недорогим, неінвазивним, безболісним і доступним для людей з різними рівнями грамотності. Однак обладнання для відстеження очей не завжди портативне або доступне, тому дослідники припустили, що інша технологія може працювати: так звана hearable.
“Це навушники з мікрофонами, які захоплюють фізіологічні сигнали з тіла,” — говорить електроінженер Міріам Бутрос з École de Technologie Supérieure.
“Наша мета — розробити алгоритми моніторингу здоров’я для hearables, здатні до безперервного, довгострокового моніторингу та раннього виявлення хвороб.”
Рухи очей, включаючи саккади, створюють маленькі вібрації в барабанних перетинках. Більшість людей не можуть їх почути, оскільки тіло та мозок здатні їх фільтрувати; насправді, пацієнти з рідкісним станом, званим синдромом дефіциту верхнього каналу, можуть чути рухи своїх очей.
Але чутливий мікрофон може зафіксувати ці вібрації. Щоб визначити, чи можуть вони дати достатньо інформації для діагностики, дослідники обладнають 35 пацієнтів, діагностованих хворобою Альцгеймера або легким когнітивним порушенням, та 35 здорових осіб пристроями для відстеження очей і hearables.
Очікується, що їхні результати допоможуть у розробці носимого пристрою, не тільки для раннього діагностування хвороби Альцгеймера, а й для відстеження прогресування хвороби. І оскільки хвороба Альцгеймера не є єдиним захворюванням, яке може проявляти латентність саккад, принцип можна застосувати й до інших.
“Хоча поточний проєкт зосереджений на довгостроковому моніторингу хвороби Альцгеймера,” — каже Шамей, “врешті-решт ми хочемо вирішити питання й для інших захворювань та мати можливість відрізняти їх на основі симптомів, які можна відслідковувати через вушні сигнали.”
Команда представила свою роботу на 187-му засіданні Акустичного товариства Америки.
