Demenzfrüherkennung mit Katzen- und Hundebildern

Die Sicherheits-Bildtests, bei denen Computernutzer schwer lesbare Wörter abschreiben oder Bilder mit bestimmten Inhalten anklicken sollen, frustrieren viele von uns regelmäßig.

Bestimmte Patientengruppen, beispielsweise einige an Parkinson Erkrankte, haben mit diesen Tests allerdings weit mehr zu kämpfen. Dies könnte auf Veränderungen im Gehirn und damit der Wahrnehmung deuten. Etwa die Hälfte der Parkinsonpatienten entwickelt innerhalb von 10 Jahren nach ihrer Diagnose eine Demenz. Derzeit haben die Ärzte allerdings keine Möglichkeit vorherzusagen, welche dieser Menschen ein erhöhtes Demenzrisiko haben. Es gibt allerdings Hinweise, dass die Parkinsonpatienten, deren visuelle Verarbeitungszentren im Gehirn bei der Krankheit betroffen sind, am ehesten eine Demenz entwickeln werden. Die bisherigen Wahrnehmungstests sind allerdings leider zu unempfindlich, um das individuelle Risiko zu ermitteln. Dr. Weil vom University College London hat nun mit ihren Kollegen einen schnellen und einfachen Test entwickelt, der bei Patienten im Frühstadium von Parkinson testen können soll, ob eine Demenzerkrankung wahrscheinlich ist. Der Test zeigt verzerrte Hunde- und Katzenbilder, ganz ähnlich zu den Internettests, die automatisiert zwischen Menschen und Computern unterscheiden sollen (completely automated public Turing test to tell computers and humans apart, CAPTCHA).

In dieser ersten Studie zur Empfindlichkeit des neuen Tests wurden 20 Patienten mit einer Parkinsonerkrankung und 11 Kontrollen in ähnlichem Alter rekrutiert. Die Teilnehmer litten weder an Augenerkrankungen noch war eine Demenz diagnostiziert worden. Bei allen Teilnehmern wurden klinische und ausführliche neuropsychologische Tests durchgeführt. So wurde die Schwere der Parkinsonerkrankung mit einem parkinsonspezifischen Bewegungstest (movement disorder society unified Parkinson’s disease rating scale, MDS-UPDRS), eventuelle depressive Symptome und das Schlafverhalten (REM-Schlaf) bewertet und mit den klinischen Werten und dem Alter zusammengefasst. Daraus lässt sich die Wahrscheinlichkeit eines Abfalls in der Denkleistung innerhalb von 2 Jahren vorhersagen.

Im Bildtest wurden Bilder Katzen und Hunden unterschiedlich stark verzerrt (11 Verzerrstufen) und mit Rauschen, wie dem Schnee im Fernsehbild, kombiniert. Jedes Bild wurde für 280 Millisekunden gezeigt. Diese Zeit genügt einem Menschen normalerweise, ein Bild und Details darin zu erkennen. Die Teilnehmer wurden gebeten, eine Taste zu drücken, wenn sie eine Katze auf dem Bild erkannt hatten, und eine andere Taste für einen Hund. Die Teilnehmer schauten sich in einem halbstündigen Test mit 4 Durchgängen insgesamt 400 solcher Bilder an. Ein Teil der Teilnehmer (15 Patienten, 10 Kontrollen) wiederholten den Test in abgekürzter Form (200 Bilder) auch mit Kontrollbildern, die nicht verzerrt, aber mit Rauschen überlagert waren.

Für jeden Teilnehmer wurde nun bestimmt, wie stark die Verzerrung höchstens sein durfte, damit noch 75 % der Bilder richtig erkannt wurden. Diese Wahrnehmungsschwelle unterschied sich bei Parkinsonpatienten und Kontrollen. Die Patienten verwechselten Katzen und Hunde bereits ab einer Verzerrung von 1,92 häufiger, während die Kontrollen die Tiere bis zu einer Verzerrung von 2,48 sicher unterscheiden konnten (p = 0,00034). Der Katzen-und-Hundetest zeigte eher Auffälligkeiten, je älter die Patienten waren (p?=?0,00093) und wenn Risiken für Gefäßerkrankungen vorlagen (p?=?0,021). Selbst wenn Altersunterschiede herausgerechnet wurden, zeigten die Bildtestergebnisse einen Zusammenhang mit der gesamten Denkfähigkeit (p?=?0,0037) und Sprachfähigkeiten (graded naming test, p = 0,00015). Die derzeit üblichen Wahrnehmungstests zur Erkennung eines beginnenden Wahrnehmungsdefizits bei Parkinsonpatienten zeigten dagegen noch keine Unterschiede zwischen Patienten und Kontrollen. Auch unterschieden sich die Antwortgeschwindigkeit und allgemeine Sehkraft der Patienten nicht von den Kontrollen.

Das Ergebnis stimmte allerdings mit der Vorhersage eines Risikos für Denkleistungsabbau innerhalb von 2 Jahren überein (R2?=?0,22, p?=?0,0078). Im Vergleichstest, in dem die Bilder nicht verzerrt, sondern nur verrauscht waren, unterschieden sich die Kontrollen und Patienten dagegen nicht.

Diese erste Pilotstudie eines neuen Tests zur Früherkennung einer möglichen Demenzentwicklung zeigte damit bei Parkinsonpatienten eine höhere Testempfindlichkeit als die derzeit üblichen Wahrnehmungstests. Die gesamte Denkleistungsfähigkeit stimmte mit dem Ergebnis im Katzen-und-Hundetest überein. Dieser Zusammenhang wurde durch Faktoren wie hohes Alter oder Risiken für Gefäßerkrankungen gestützt. Um diesen Test aber als wirkliches Früherkennungswerkzeug einsetzen zu können und damit auch eine frühzeitige Behandlung von Patienten zu ermöglichen, müssen weitere Studien mit größeren Teilnehmerzahlen durchgeführt werden. Die Forscher haben bereits jetzt eine große, 3 Jahre dauernde Studie initiiert, um mit verschiedenen bildgebenden Verfahren zu untersuchen, ob Patienten mit auffälligem Testergebnis auch tatsächlich eher eine Demenz entwickeln.

Quelle:
Beipress

Referenzen:
Weil RS, Pappa K, Schade RN, Schrag AE, Bahrami B, Schwarzkopf DS, Crutch SJ, O’Keeffe AG, Morris HR (2017). The Cats-and-Dogs test: A tool to identify visuoperceptual deficits in Parkinson’s disease. Movement Disorders. DOI:10.1002/mds.27176

Original Titel:
The Cats-and-Dogs test: A tool to identify visuoperceptual deficits in Parkinson’s disease.