Голос может рассказать о старении человека: достаточно нескольких минут разговора, чтобы выявить риск демнции.

Несколько минут обычного разговора могут содержать неожиданно много информации о том, как стареет человек. Ученые создали систему, которая анализирует более 700 характеристик речи и по ним определяет «речевой возраст». Оказалось, что при превышении реального возраста человека это может быть связано со старением мозга, памятью и другими показателями здоровья.

Несколько минут речи дали ученым информацию о состоянии мозга

Одна из самых интересных деталей исследования — для анализа не требовались часы записей.

Соавтор работы, нейробиолог Агустин Ибаньес, рассказал Nature, что значительное количество информации алгоритм получал примерно с четырех минут речи. Причина в том, что разговор — более сложный процесс, чем кажется.

Чтобы произнести даже простое предложение, мозг должен найти нужные слова, сформировать мнение, разместить слова в правильном порядке, управлять дыханием и мышцами речевого аппарата, контролировать темп и интонацию.

С возрастом и при когнитивных нарушениях некоторые из этих процессов могут изменяться. Человек может сам этого не замечать, однако алгоритм способен одновременно анализировать сотни мелких характеристик речи. Именно их совокупность и дала исследователям информацию о когнитивном состоянии участников.

В речи людей с деменцией алгоритм находил заметные отличия

Исследователи сравнивали здоровых людей с участниками, у которых были легкие когнитивные нарушения, болезнь Альцгеймера или различные формы фронтотемпоральной деменции.

Алгоритм определял для каждого участника так называемый речевой возраст, а затем сравнивал его с настоящим.

Например, если человеку 55 лет и система по его речи также определяет примерно 55 лет, существенного разрыва нет. Если же речь 55-летнего человека алгоритм оценивает как характерный для значительно старшего возраста, возникает «речевой возрастной разрыв».

У здоровых участников этот разрыв в целом был меньше. Большее значение наблюдали у людей с когнитивными нарушениями и деменцией. Причем, это не было просто особенностью голоса.

Больший речевой возрастной разрыв связан с худшими результатами тестов памяти, исполнительных функций и общих когнитивных способностей.

То есть алгоритм находил в речи отличия, совпадающие с другими показателями работы мозга.

Изменения в речи совпадали даже с биологическими показателями

Еще более убедительным результат стал после того, как речевой анализ сравнили с другими методами оценки состояния организма.

Исследователи обнаружили связь между речевым возрастным разрывом и показателями старения мозга, полученными с помощью структурной и функциональной нейровизуализации. Также были обнаружены связи с эпигенетическими показателями старения.

А у людей с болезнью Альцгеймера больший речевой возрастной разрыв был связан с более высоким уровнем p-tau217 в крови — биомаркера патологических процессов, характерных для этой болезни.

Подробные результаты приведены в оригинальном исследовании Science Advances. Это важный результат: алгоритм анализировал только речь, но полученный показатель связан с результатами когнитивных тестов, характеристиками мозга и биологическими маркерами.

Зачем определять признаки деменции по речи

Именно здесь исследование может иметь практическое значение. Сегодня для оценки когнитивного здоровья могут использоваться специальные тесты, осмотр врача, анализы и нейровизуализация. Часть таких методов нуждается в клинике, специальном оборудовании и специалистах.

Записать несколько минут речи гораздо проще. Его можно сделать дистанционно, повторять через определенные промежутки времени и анализировать автоматически. Это открывает возможность создания доступного инструмента первичного скрининга.

Например, в будущем система могла бы анализировать речь человека и выявлять нетипичные изменения. Это не заменило бы врача, но могло бы показать, кому следует пройти более детальную проверку памяти и других когнитивных функций.

Еще один перспективный вариант — следить не за тем, насколько речь одного человека отличается от речи других, а за тем, как меняется его собственная речь со временем.

Если такие изменения можно будет надежно выявлять раньше очевидных симптомов, обычная запись голоса потенциально станет одним из простейших способов контроля когнитивного здоровья.

Именно доступность метода исследователи считают одним из его главных преимуществ. Trinity College Dublin отмечает, что вещание можно записывать дистанционно, многократно и с небольшими затратами.

Когда анализ речи могут начать использовать на практике

Пока «речевые часы» остаются исследовательской технологией. Его еще нужно проверить в течение длительного времени и на людях, говорящих на разных языках.

Нынешнее исследование охватило 2928 испаноязычных участников из Аргентины, Чили, Колумбии, Мексики и Перу, поэтому отдельно нужно выяснить, насколько хорошо метод будет работать, например, по-украински.

Но уже полученный результат показывает перспективу: несколько минут обычной речи могут содержать измеряемую информацию о когнитивном состоянии, старении мозга и деменции.

И если последующие исследования подтвердят возможность отслеживать эти изменения со временем, в будущем для первой проверки когнитивного здоровья может достаточно просто поговорить несколько минут.