Понимание речи в шуме — одна из главных коммуникационных трудностей старения, которая часто появляется раньше явного снижения слуха. Рядом с этой работой лежат исследования карт возраста мозга, связи белого вещества с когнитивными функциями и МРТ-трактографии нервных волокон. Однако большинство соседних работ рассматривают либо только когнитивные, либо только слуховые изменения, тогда как данное исследование напрямую связывает микроструктуру слуховых путей, когнитивный статус и поведенческие показатели разборчивости речи в шуме у одних и тех же людей.
Использованы данные проекта Human Connectome Project-Aging: 446 участников 45–90 лет прошли диффузионную МРТ, структурную МРТ, когнитивный тест MOCA и тест на восприятие слов в шуме WIN. С помощью детерминированной трактографии выделены дугообразный пучок и слуховые пути от ствола мозга к коре, измерена их плотность (количественная анизотропия). Объёмы среднего мозга и извилины Гешля получены автоматической сегментацией FreeSurfer. Статистический анализ выполнен в линейных смешанных моделях с контролем пола, возраста, рукости и внутричерепного объёма.
Возрастное ухудшение разборчивости речи в шуме было значительно более крутым у участников с низкими баллами MOCA: к 80 годам разница достигала примерно 5 дБ. Перелом в когнитивном снижении наблюдался после 65 лет. Трактография выявила противоположную асимметрию: плотность слуховых путей ствола была выше справа, а дугообразного пучка — слева. Только в правом полушарии обнаружено взаимодействие возраста и когнитивного статуса: у людей с низким MOCA плотность правого дугообразного пучка сильнее снижалась с возрастом и предсказывала лучшие показатели WIN. Объём извилины Гешля уменьшался с возрастом и коррелировал с разборчивостью речи в шуме, причём эта связь была сильнее у людей с низким MOCA.
Работа отличается от соседних тем, что связывает воедино когнитивный статус, микроструктуру конкретных слуховых путей и поведенческий тест разборчивости речи в шуме на большой выборке. Это первое исследование, показавшее, что ранние когнитивные нарушения ускоряют деградацию именно правого дугообразного пучка и что его сохранность поддерживает восприятие речи в шуме у когнитивно уязвимых пожилых людей. Результаты подкрепляют модели, где слуховые и когнитивные изменения при старении взаимно усиливают друг друга.
Тема может развиваться в сторону лонгитюдных исследований, которые проследят, как изменения в слуховых путях предшествуют клиническому диагнозу деменции. Перспективно также сопоставление структурных данных с функциональной активностью мозга во время восприятия речи в шуме. Отдельный интерес представляет проверка, может ли тренировка слуха или слухопротезирование замедлить деградацию правого дугообразного пучка.
Результаты могут повлиять на раннюю диагностику когнитивных нарушений через слуховые тесты и на разработку вмешательств, направленных на сохранение слуховых путей.
Провести лонгитюдное наблюдение за участниками с повторными измерениями слуха, когнитивного статуса и МРТ. Проверить, предсказывают ли исходные показатели правого дугообразного пучка будущее снижение когнитивных функций.
Работа касается нерешённого вопроса о том, являются ли слуховые и когнитивные нарушения при старении независимыми процессами или имеют общую нейробиологическую основу. Полученные данные поддерживают гипотезу общего субстрата, но не исключают и каскадного влияния слуховой депривации на когниции.
Плотность белого вещества в слуховых путях ствола мозга оказалась выше в правом полушарии, а в дугообразном пучке — в левом. Такая зеркальная асимметрия в пределах одной сенсорной системы ранее не описывалась.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.