Голос может рассказать о старении человека - подробности от ученых

Обычный разговор продолжительностью всего несколько минут способен содержать гораздо больше информации о состоянии организма, чем кажется. Исследователи разработали специальный алгоритм, который оценивает свыше 700 параметров речи и на их основе рассчитывает так называемый «речевой возраст». Оказалось, что заметное превышение такого показателя над реальным возрастом человека может быть связано с изменениями в работе мозга, ухудшением памяти и другими признаками состояния здоровья.

Об этом пишет ТСН. 

Почему ученым хватило нескольких минут разговора

Одним из наиболее примечательных выводов работы стало то, что для получения информативного результата исследователям не понадобились продолжительные записи речи.

По словам соавтора исследования, нейробиолога Агустина Ибаньеса, существенную часть необходимых данных алгоритм способен получить примерно за четыре минуты разговора. Это связано с тем, что человеческая речь представляет собой сложный процесс, в котором одновременно задействовано множество функций мозга.

Даже для произнесения обычной фразы необходимо подобрать подходящие слова, сформулировать мысль, выстроить предложение, контролировать дыхание и движения речевых мышц, а также одновременно регулировать скорость речи и интонацию.

С возрастом или при появлении когнитивных нарушений отдельные элементы этого процесса могут меняться. Сам человек способен долго не замечать подобных изменений. Алгоритм же оценивает сразу сотни характеристик речи и анализирует их совокупность.

Что показал анализ речи людей с когнитивными нарушениями

В ходе исследования ученые сопоставили данные здоровых участников с результатами людей, у которых были диагностированы легкие когнитивные нарушения, болезнь Альцгеймера или различные формы фронтотемпоральной деменции.

Для каждого человека система рассчитывала «речевой возраст», после чего полученный показатель сравнивали с фактическим возрастом участника.

Если, например, человеку 55 лет и особенности его речи соответствуют примерно этому же возрасту, существенного расхождения нет. Но если система определяет речь этого человека как характерную для значительно более старшего возраста, возникает так называемый речевой возрастной разрыв.

У здоровых участников такой разрыв в среднем оказался меньше. Более выраженные расхождения обнаруживали у людей с когнитивными нарушениями и деменцией.

При этом речь шла не только об особенностях голоса. Чем больше был разрыв между реальным и речевым возрастом, тем хуже участники в среднем справлялись с заданиями на память, исполнительные функции и общие когнитивные способности.

Таким образом, выявленные алгоритмом особенности речи совпадали с другими показателями, связанными с функционированием мозга.

Речевые изменения оказались связаны с показателями старения мозга

Исследователи пошли дальше и сопоставили полученные речевые показатели с результатами других методов оценки состояния организма.

Выяснилось, что больший речевой возрастной разрыв связан с признаками старения мозга, которые определялись с помощью структурной и функциональной нейровизуализации. Кроме того, исследователи обнаружили связь с эпигенетическими маркерами старения.

Отдельный результат получили у участников с болезнью Альцгеймера. У них более выраженный речевой возрастной разрыв соответствовал повышенному уровню p-tau217 в крови. Этот показатель рассматривается как биомаркер патологических процессов, связанных с болезнью Альцгеймера.

Таким образом, хотя алгоритм анализировал исключительно речь, рассчитанный им показатель оказался связан сразу с несколькими независимыми характеристиками: результатами когнитивных тестов, особенностями мозга и определенными биологическими маркерами.

Может ли речь помочь выявлять деменцию

Потенциальная ценность такого подхода заключается прежде всего в его простоте. Для оценки когнитивного состояния сейчас применяются различные методы, включая специальные тесты, медицинские обследования, лабораторные исследования и нейровизуализацию. Некоторые из них требуют посещения клиники, оборудования и участия специалистов.

Записать несколько минут обычной речи значительно проще. Теоретически такую запись можно делать дистанционно, регулярно повторять и затем автоматически анализировать.

В перспективе подобная технология могла бы использоваться для первичного скрининга. Если система замечает нетипичные изменения, это может стать поводом для более подробного обследования памяти и других когнитивных функций.

Еще один возможный вариант применения — наблюдение за изменениями речи одного и того же человека в динамике. В таком случае система оценивала бы не столько отличие конкретного человека от других людей его возраста, сколько то, как постепенно меняется именно его собственная речь.

Если дальнейшие исследования подтвердят надежность такого подхода, регулярный анализ голоса потенциально может стать одним из доступных способов наблюдения за когнитивным здоровьем.

Именно простоту и доступность метода исследователи рассматривают как одно из его важных преимуществ. Запись речи можно проводить удаленно, неоднократно и без значительных затрат.

Почему технология пока не готова для массового применения

Несмотря на многообещающие результаты, «речевые часы» пока остаются исследовательским инструментом. Технологию необходимо дополнительно проверить в долгосрочных исследованиях и на людях, говорящих на разных языках.

В представленную работу вошли 2928 испаноязычных участников из Аргентины, Чили, Колумбии, Мексики и Перу. Поэтому еще предстоит выяснить, насколько точно подобный алгоритм сможет работать с речью на других языках, в том числе на украинском.

Тем не менее исследование показывает, что обычная речь действительно может содержать измеряемые признаки, связанные с когнитивным состоянием человека, возрастными изменениями мозга и деменцией.

В будущем, если последующие исследования подтвердят эти результаты и покажут, что изменения можно надежно отслеживать в динамике, для предварительной оценки когнитивного здоровья может оказаться достаточно всего нескольких минут обычного разговора.

"Курсор" также рассказывал, что медики назвали два напитка, которые существенно продлевают жизнь человека. Ученые утверждают, что всего два напитка в разы могут снизить склонность к хроническим заболеваниям и помогут повысить шанс на долголетие.