一項新研究首次表明，老年人空間導航能力下降是由中年時期典型的探索行為變化所驅動的。

《前沿》

6月11日消息

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

這種導航技能的下降通常歸因于空間記憶的惡化，這是由于大腦結構和功能隨著年齡增長而自然發(fā)生的變化。但是如果這不僅僅是因為我們的空間記憶下降，還因為我們探索新環(huán)境的方式發(fā)生了變化呢？這種轉變已經在從昆蟲到嚙齒動物和魚類的衰老動物身上都觀察到了。

現(xiàn)在，人類在中年探索行為的類似轉變首次被證實。這些結果最終可能具有臨床應用價值，并發(fā)表在《衰老神經科學前沿》（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

一項探索性研究

加州大學歐文分校（UC Irvine）的博士后研究員、第一作者 Vaisakh Puthusseryppady 博士說：“與年輕人相比，中年人在學習新迷宮環(huán)境時總體上表現(xiàn)出較少的探索行為，并且似乎更重視學習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。他們都沒有神經疾病（包括失智癥）或精神疾病的病史。

令人驚嘆的里程碑式研究

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

在第二階段的“尋路階段”的 24 次試驗中，志愿者必須應用他們所學到的東西，在 45 秒內導航到兩個隨機選擇的物體之間。

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，進一步的統(tǒng)計分析顯示，這種成功率差異部分上是由年輕人與中年人在學習迷宮時觀察到的定性變化所驅動的。

加州大學圣塔芭芭拉分校（UC Santa Barbara）心理與腦科學系的教授、聯(lián)合通訊作者 Mary Hegarty 博士說：“與年輕人相比，中年人在迷宮環(huán)境中的探索較少，因為他們行走的距離較短，在決策點停留的時間更長，并且訪問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預測參與者是中年人還是年輕人。

為應用指明方向

中年人的探索減少可能是由于大腦導航網(wǎng)絡（如內側顳葉和頂葉）的與年齡相關的變化。

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

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

共同通訊作者之一、該學院的副教授 Elizabeth Chrastil 博士展望未來說：“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險人群以及實際患有阿爾茨海默病的人群中識別出來。我們預計，改變的探索行為最終可能成為與阿爾茨海默病相關的早期認知能力下降的新的臨床標志物。”

創(chuàng)立于1965年的加州大學歐文分校

參考文獻

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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       原文標題 : 老年人探索新空間的方式可能表明認知能力下降和失智癥