Как разговоры могут поддерживать ум здравого старика

Небольшое устройство отслеживало разговоры людей пожилого возраста и выявило скрытую связь с состоянием мозга. Новый исследовательский проект, опубликованный в журнале Scientific Reports, показал, что пожилые люди, которые больше общаются в течение дня, лучше справляются с тестами на когнитивные способности — особенно навыками рабочей памяти, скоростью обработки информации и семантической беглостью. Исследователи использовали новый, ненавязчивый метод отслеживания речи в реальной жизни, предоставляя объективную возможность понять, как связаны социальная активность и когнитивные функции в процессе здорового старения.

Исследование возникло из давнего вопроса в исследовании старения: как социальные связи и общение влияют на когнитивное здоровье в пожилом возрасте? Хотя предыдущие исследования показывали, что поддержание социальной активности может помочь сохранить навыки мышления и памяти, методы оценки социальной вовлеченности очень различаются. Исследователи часто полагаются на общие анкеты, в которых просят людей вспомнить, как часто они общались, посещали события или разговаривали с другими — подходы, которые могут страдать от ошибки памяти, личных предвзятостей и непостоянных определений.

Чтобы преодолеть эти проблемы, исследовательская группа захотела найти более прямой и объективный способ измерения социальной активности. Они выбрали один простой, но показательный индикатор: сколько именно люди говорят в течение дня. Предполагалось, что речь — особенно спонтанные, повседневные разговоры — являются сильным сигналом реальной социальной вовлеченности. Исследователи решили выяснить, может ли это измерение речи быть значимо связано с конкретными когнитивными способностями и жизненными обстоятельствами.

"Мы интересовались этой темой, потому что было показано, что социальная активность важна для поддержания когнитивных способностей у пожилых людей, но объективно измерить социальную активность было сложно. Мы хотели исследовать использование современных технологий для ненавязчивого измерения речи пожилых людей в повседневной жизни как индикатора социальной активности и выяснить, как это связано с различными когнитивными способностями," — объяснил автор исследования Патрик Нефф, руководитель группы и научного проекта в Университете Цюриха.

В исследовании участвовали 83 здоровых пожилых человека, проживающих в Швейцарии, в возрасте 65 и старше. Участники входили в состав более масштабного исследовательского проекта, который контролировал повседневную жизнь с помощью носимых датчиков. Каждый носил небольшое индивидуальное устройство для записи, размером с кнопку, под названием "uTrail". Это устройство записывало 50-секундные аудиоотрезки каждые 18 минут в течение бодрствующих часов в течение четырех недель, предоставляя детальную выборку речевых паттернов каждого участника в реальном мире.

Чтобы проанализировать этот большой объем данных, исследователи использовали алгоритм машинного обучения под названием Vocalise, который был обучен распознавать голос каждого участника на основе короткого, чистого образца, записанного в лаборатории. Это позволило команде автоматически определять, когда участник разговаривает и как долго — без необходимости транскрибировать или слушать каждую запись. Затем они подсчитали общий "коэффициент речи" каждого участника или долю времени, когда они говорили, как процент от общего времени записи.

Участники также прошли серию когнитивных тестов в лаборатории в начале исследования. Эти тесты охватывали ряд умственных способностей, включая рабочую память (умение удерживать и манипулировать информацией в сознании), скорость обработки, вербальную беглость (умение быстро называть слова по подсказкам), исполняющую функцию, эпизодическую память и вербальные знания. Кроме того, участники предоставили подробную социодемографическую информацию, включая возраст, пол, образование, доход, статус партнера, количество людей в домохозяйстве, чувства одиночества и самооценку своих auditory abilities.

Используя статистический подход под названием Elastic Net regression, исследователи изучили, какие переменные наиболее сильно связаны с количеством речи людей в их повседневной жизни. Три когнитивные способности выделялись. Люди, которые лучше справлялись с тестами на рабочую память, скорость обработки и семантическую беглость, чаще говорили в течение дня.

"Более высокие уровни рабочей памяти, скорости обработки и семантической беглости были связаны с большим количеством речи в повседневной жизни для пожилых людей," — сообщил Нефф PsyPost. "Это говорит о том, что эти когнитивные способности могут быть особенно важны для участия в социальных беседах."

"В более широком смысле, наше исследование демонстрирует ценность использования натуралистических данных для получения представлений о реальном поведении и когнитивном функционировании. Ненавязчиво записывая речь участников в их повседневной жизни, мы смогли зафиксировать аутентичные паттерны социальной взаимодействия, которые могут быть не очевидны в традиционных лабораторных исследованиях. Этот подход предоставляет более эколого-надежную картину того, как когнитивные способности связаны с социальной активностью в повседневных переживаниях пожилых людей."

Интересно, что некоторые социодемографические факторы также предсказали речевое поведение. Наиболее сильным предиктором оказалась наличие у кого-то партнера. Пожилые люди без партнеров — будь то холостые, разведенные или вдовцы —, как правило, говорили значительно меньше, чем те, кто состоит в отношениях. Это поддерживает идею о том, что партнеры играют ключевую роль в повседневной социальной активности в позднее время жизни.

Еще одним удивительным открытием стало то, что люди, которые оценивали свое слуховое восприятие как лучшее, на самом деле говорили меньше. Одним из возможных объяснений может быть то, что те, у кого есть проблемы со слухом, могут компенсировать это, много разговаривая, чтобы избежать трудностей с восприятием, или могут находиться в односторонних беседах.

"Мы были удивлены тем, что более высокое субъективное состояние слуха было связано с меньшей речью в повседневной жизни," — сказал Нефф. "Это было неожиданно и может указывать на то, что у людей с плохим слухом более односторонние беседы, где они больше говорят. Это можно рассматривать как своего рода стратегию компенсации для людей с плохим слухом, которая позволяет им общаться с их (социальной) средой."

Исследование также не показало значимой связи между возрастом и повседневной речью. Другими словами, в рамках этой относительно здоровой выборки пожилых людей возраст сам по себе не определял, сколько кто-то говорил. Это может отражать тот факт, что все участники были когнитивно здоровыми и относительно высокофункциональными, так что старение, приводящее к упадку, могло не выявляться адекватно.

"Другим большим сюрпризом было увидеть, что возраст действительно не оказывал влияния на количество произнесенной речи," — объяснил Нефф. "Здесь мы можем наблюдать предвзятость очень активных и здоровых пожилых людей, принимающих участие в исследовании (отборочная предвзятость)."

"Наши отчасти неожиданные результаты подчеркивают важность поддержки открытого и исследовательского мышления, когда речь идет о анализе данных из реального мира. Эти результаты могут раскрыть сложности социальной и когнитивной функции пожилых людей, которые не захватываются традиционными методами исследований. В целом это исследование демонстрирует, как инновационные технологии и натуралистические наблюдения могут улучшить наши знания о когнитивном старении и социальном поведении в позднюю жизнь."

Несмотря на инновационные методы и богатый набор данных, у исследования есть ограничения. Выборка была ограничена 83 людьми и была ориентирована на здоровых, хорошо функционирующих пожилых людей. Это значит, что результаты могут не касаться людей с когнитивными нарушениями или более разнообразным фоном. Метод машинного обучения, хотя и мощный, также имеет технические ограничения. Например, программное обеспечение обнаруживало речь только в пятисекундных отрывках.

"С учетом недавних разработок в области ИИ за последние два года, мы уже превзошли технические возможности времени, когда это исследование было проведено и проанализировано," — заметил Нефф. "Мы в настоящее время работаем над последующей статьей, где а) далее рассматриваем собственную речь против речи других и их взаимодействия, а также б) дальнейшие элементы звукового окружения (шумы, звуковое потребление и т.д.)."

"Наши долгосрочные цели заключаются в дальнейшем совершенствовании методов ненавязчивого измерения социальной активности в повседневной жизни и проведении долгосрочных исследований, examining how cognitive abilities and social engagement influence each other over time in older adults. Мы также стремимся исследовать потенциальные вмешательства для повышения социальной активности и когнитивного функционирования. Основное внимание здесь уделяется собранию и применению данных реальной жизни, используя такие подходы, как анализ семантической активности и трансдисциплинарные команды."

Исследование "Когнитивные способности предсказывают естественную длину речи у пожилых людей" было написано Патриком Неффом, Бурку Демирей, Майком Мартином и Кристиной Рёке.