Choroba Alzheimera jest nieuleczalna i nieodwracalna. Gdy pojawią się objawy, funkcje poznawcze pacjenta stopniowo się pogarszają, w istotny sposób zakłócając codzienne życie. Szczególną uwagę zwraca się na łagodne zaburzenia poznawcze (z ang. mild cognitive impairment, MCI), które często są traktowane jako etap poprzedzający rozwój demencji. Badania kliniczne dowodzą, że osoby z MCI wykazują mierzalne oznaki spadku funkcji poznawczych, ale wciąż są zdolne do wykonywania codziennych czynności.

Według danych przytaczanych przez Alzheimer’s Association od 12% do 18% osób powyżej 60. roku życia zmaga się z MCI, a u 10-15% z nich co roku dochodzi do progresji choroby w kierunku demencji. Z tego względu wczesne wykrywanie i monitorowanie MCI staje się coraz większym priorytetem dla środowiska medycznego. [1-2] Liczne badania wykazują, że zmiany w mózgu mogą zacząć zachodzić już na 10-20 lat przed pojawieniem się spowodowanej chorobą Alzheimera demencji. [3] Dlatego też wykrycie owych wczesnych objawów ma kluczowe znaczenie. Choć najnowsze osiągnięcia medycyny zwiększyły nadzieje na opracowanie skutecznej terapii, to wczesna diagnoza – w połączeniu z długoterminową opieką – nadal pozostają najbardziej efektywnym, znanym dzisiaj rozwiązaniem. 

Wczesne wykrycie objawów wiąże się z następującymi korzyściami:

* możliwością zmiany stylu życia – np. poprzez lepszą dietę, ćwiczenia fizyczne oraz stymulację poznawczą, aby opóźnić postępy choroby,

* rozpoczęciem interwencji farmaceutycznej i pozalekowej, aby zachować zdolności poznawcze,

* uzyskaniem dostępu do nowych metod leczenia, w tym nowo zatwierdzonych lub znajdujących się w fazie prób klinicznych leków.

Śledzenie zmian z wykorzystaniem technologii cyfrowych biomarkerów

Smartfony i urządzenia wearables odgrywają kluczową rolę w codziennym życiu i są w stanie pozyskiwać informacje dotyczące naszych zachowań i przyzwyczajeń. Dane gromadzone za pomocą tego rodzaju urządzeń wykrywają niewielkie zmiany zachodzące w naszej rutynie z zaskakująco wysokim poziomem dokładności. Dostrzegając ten potencjał, badacze z Samsung Research opracowali technologię biomarkerów elektronicznych, która śledzi zmiany w naszych funkcjach poznawczych, analizując wiele rodzajów danych gromadzonych przez smartfony i urządzenia wearables, takich jak: sposób korzystania z różnych aplikacji i komunikatorów, prędkość pisania, ilość połączeń telefonicznych, czas snu oraz parametry głosu. 

Naukowcy są zdania, że cyfrowe biomarkery mogą być przydatne w pomiarze symptomów zaburzeń poznawczych zidentyfikowanych podczas wcześniejszych testów. Analizując multimodalne dane pochodzące ze smartfonów i urządzeń wearables, byli oni w stanie określić kondycję poznawczą ich użytkowników, a tym samym – potwierdzić, że algorytmy związane z biomarkerami skutecznie śledzą zmiany kognitywne. Zapamiętywanie i powtarzanie krótkich zdań pozwala ocenić kondycję obszarów mózgu odpowiedzialnych za pamięć krótkotrwałą, zaś ocena płynności i dokładności mowy ujawnia stan zdolności językowych. Takie parametry jak regularność korzystania z aplikacji oraz ich różnorodność, a także częstotliwość wykonywania połączeń telefonicznych również mogą być pomocne w ocenie więzi społecznych i działaniu funkcji wykonawczych mózgu. 

Wykrywanie zaburzeń za pomocą danych gromadzonych na co dzień

W lipcu br., podczas odbywającej się w Kopenhadze konferencji zorganizowanej przez działające w ramach Instytutu Inżynierów Elektrycznych i Elektronicznych (IEEEE) Towarzystwo Inżynierii Medycznej i Biologicznej (EMBS), zespół Samsung Research przedstawił wyniki badań nad wykorzystaniem smartfonów i urządzeń wearables do wykrywania zaburzeń poznawczych. W jednym z testów analizowano sposób korzystania z klawiatury telefonu do wykrywania wczesnych objawów zaburzeń poznawczych. Badanie koncentrowało się nie tyle na weryfikowaniu samych wprowadzanych treści, co analizowaniu parametrów niewerbalnych, takich jak szybkość pisania i korygowanie tekstu, minimalizując tym samym zagrożenia dotyczące prywatności użytkowników. Takie niezależne od parametrów językowych podejście wykazało swój znaczący, ogólnoświatowy potencjał, a opisujący je artykuł znalazł się w gronie 7% najbardziej popularnych publikacji zaprezentowanych podczas konferencji.

W innym badaniu analizowano dane pozyskiwane z czujników zainstalowanych w smartfonach i zegarkach Galaxy Watch, analizując w ten sposób parametry chodu, w tym: częstotliwość stawiania kroków, ich długość oraz równowagę. Dzięki temu wykrywano wczesne objawy zaburzeń kognitywnych. Obydwa badania wykazały się skutecznością porównywalną z przeprowadzanymi w szpitalu badaniami przesiewowymi pod kątem demencji. Dzięki wykorzystaniu danych behawioralnych wyeliminowały one konieczność przedstawiania przez użytkownika dodatkowych informacji oraz udowodniły swój potencjał w śledzeniu zmian kognitywnych za pomocą analizy danych związanych z naszym codziennym funkcjonowaniem. 

Technologia pomaga poprawić jakość życia

Technologia biomarkerów elektronicznych została opracowana w celu wczesnego wykrywania subtelnych oznak choroby Alzheimera, które mogą pozostawać niezauważone. Zespół Samsung Research planuje dalsze doskonalenie modeli cyfrowych biomarkerów oraz kontynuowanie prac nad rozwojem technologii. Choć w tym celu niezbędna jest stała współpraca ze środowiskiem akademickim i medycznym, to już dzisiaj można spodziewać się, że dzięki postępom w zakresie wczesnego wykrywania demencji będziemy w stanie poprawić stan naszego zdrowia, podnieść jakość życia i zmniejszyć obciążenie systemu opieki zdrowotnej.