Речь человека может раскрывать больше, чем то, что он пытается сказать. Согласно новому исследованию, опубликованному в Science Advances, изменения в продолжительности пауз, скорости речи, высоте голоса, словарном запасе и точности языка могут отражать процессы, связанные с когнитивным снижением и старением.
Исследователи разработали основанные на машинном обучении «речевые часы», используя записи речи 2928 испаноязычных участников из Аргентины, Чили, Колумбии, Мексики и Перу. В группу вошли когнитивно здоровые люди, а также участники с лёгкими когнитивными нарушениями, болезнью Альцгеймера, а также лобно-височной деменцией с преимущественным поражением языковых функций и лобно-височной деменцией без преимущественного поражения языковых функций.
Модель оценивала возраст человека на основе акустических и лингвистических характеристик. Затем исследователи сравнивали полученную оценку с фактическим возрастом участника, формируя показатель «разницы между речевым и хронологическим возрастом». Положительное значение указывало на относительно более «старый» речевой профиль, тогда как отрицательное значение свидетельствовало об относительно более «молодом» или лучше сохранённом профиле.
Разница между речевым и хронологическим возрастом была наименьшей среди здоровых участников и более выраженной во всех группах пациентов. Наибольшие значения наблюдались у людей с лобно-височной деменцией с преимущественным поражением языковых функций, за которой следовали лобно-височная деменция без преимущественного поражения языковых функций и болезнь Альцгеймера. Эти различия оставались статистически значимыми после того, как исследователи скорректировали результаты с учётом таких факторов, как возраст, пол, уровень образования, страна проживания, сопутствующие заболевания и количество используемых языков.
Речь и биологическое старение
Показатель, основанный на анализе речи, также был связан с несколькими независимыми индикаторами старения и нейродегенерации. Более значительная разница между речевым и хронологическим возрастом была связана с худшими показателями когнитивного и функционального состояния, более высоким уровнем p-Tau217 в плазме крови — биомаркера, ассоциированного с болезнью Альцгеймера, — и более неблагоприятными характеристиками социального экспосома.
Исследователи также сравнили разницу между речевым и хронологическим возрастом с оценками возраста мозга, полученными на основе структурной и функциональной МРТ, а также с эпигенетическими часами старения, основанными на метилировании ДНК. У участников, чья речь выглядела более «старой» по сравнению с их хронологическим возрастом, как правило, наблюдалась более выраженная разница между возрастом мозга и хронологическим возрастом, а также более продвинутое эпигенетическое старение. Эти взаимосвязи позволяют предположить, что речь может отражать совокупность взаимосвязанных биологических, когнитивных, двигательных и социальных процессов, а не служить исключительно маркером языковых способностей.
К наиболее значимым речевым предикторам относились показатели многословия и временных характеристик речи, а также высота голоса и эмоциональное содержание. Более продолжительные паузы, замедленная речь и изменения в выборе слов могут отражать трудности с обработкой информации, подбором слов и семантической памятью, хотя на эти характеристики также могут влиять уровень образования, настроение, культура, слух, заболевания и условия записи.
Возможный инструмент скрининга, а не диагностики
Привлекательность «речевых часов» обусловлена прежде всего их практической применимостью. Записи речи можно получать дистанционно и анализировать автоматически без проведения МРТ, анализа крови или использования специализированного оборудования. Это может сделать показатели, основанные на анализе речи, полезными для научных исследований и потенциально для мониторинга состояния здоровья в больших масштабах, особенно в сообществах, где доступ к современным диагностическим ресурсам ограничен.
Однако исследование не показывает, что запись речи способна диагностировать деменцию или с уверенностью предсказывать, у кого она разовьётся. Исследование в основном имело поперечный характер, то есть состояние участников оценивали в определённый момент времени, а не наблюдали за ними в течение длительного периода. Поэтому оно не позволяет установить, отражает ли большая разница между речевым и хронологическим возрастом прогрессирующий процесс старения, а также предсказать будущее когнитивное снижение.
Модель также была разработана на основе данных испаноязычных участников из пяти стран Латинской Америки. Её эффективность при использовании других языков и в других культурах и диалектах, а также в менее структурированных разговорах ещё предстоит установить. Различия в используемых микрофонах, условиях записи, уровне образования, многоязычии и характере речевых заданий также могут влиять на результаты.
Полученные результаты указывают на то, что разница между речевым и хронологическим возрастом может стать перспективным исследовательским биомаркером — показателем, который способен дополнять клиническую оценку, анализы крови и нейровизуализацию, а не заменять их. Прежде чем «речевые часы» можно будет оценивать с точки зрения их применения в рутинной клинической практике, потребуются более масштабные продольные и многоязычные исследования.
Источник: Science Advances
