我们的方向感会随着年龄的增长而下降。在《自然通讯》科学期刊上，德国神经退行性疾病中心(DZNE)的研究人员和美国的专家对这种现象的成因进行了新的见解。根据他们的发现，确定空间位置的错误的主要根源，显然是与年龄相关的定向问题的原因，是“嘈杂”的，因此对移动速度的感知不准确。这些研究结果可能有助于早期诊断痴呆的诊断工具的开发。
从视觉刺激到肌肉反馈以及前庭系统传递的信号-人脑使用各种感觉输入来确定位置并引导我们穿越太空。必要信息处理的重要部分发生在“内皮层”中。在这两个大脑半球都存在的区域中，有一些特殊的神经元会生成物理环境的心理图。因此，真实空间上的信息被转换为大脑可以处理的“数据格式”。马格德堡DZNE的首席研究员托马斯·沃尔伯斯(Thomas Wolbers)教授解释说：“人类导航系统运行良好。但这并非没有缺陷。”“众所周知，有些人具有良好的定向能力，而那些人很难找到自己的出路。这种能力通常会随着年龄的增长而减弱，因为老年人通常比年轻人更难以进行空间定向，尤其是在陌生的环境中。因此，迷失的机会随着年龄的增长而增加。”
在虚拟空间中学习
为了了解这种下降的原因，托马斯·沃尔伯斯(Thomas Wolbers)领导的DZNE科学家与美国麻省理工学院和德克萨斯大学奥斯汀分校的专家合作，设计了一项具体实验：总共约60名认知健康的年轻人和老年人装有“虚拟现实”护目镜的人必须在数字生成的环境中彼此独立地移动和定向。同时，参与者还沿着曲折的路径进行了身体移动。他们得到了一位实验人员的帮助，该实验人员亲自带领了单个测试人员。这样，真正的运动直接导致了虚拟空间的运动。Wolbers说：“这是人为的设置，但是它反映了实际情况的各个方面。”
在实验过程中，多次要求参与者估计到路径起点的距离和方向。由于虚拟环境仅提供了一些视觉提示来进行定向，因此参与者不得不主要依靠其他刺激。“我们研究了参与者能够多么准确地评估他们在太空中的位置，从而测试了所谓的路径整合。换句话说，就是基于身体意识和对自己运动的感知来确定位置的能力。路径整合被认为是空间定位的核心功能。” Wolbers解释说。
“嘈杂”模式
与实验设置同样重要的是对测量数据进行数学建模。这是基于一种将干扰位置确定的影响描述为噪声的方法。Wolbers说：“人体及其感觉器官远非完美。因此，大脑中的信息处理受到毛刺的影响，这些毛刺可以解释为噪声。这类似于无线电广播，其中噪声可以叠加实际信号。” 。“借助我们的数学模型，我们能够弄清各种误差源的贡献，并确定哪些畸变位置跟踪最多，哪些影响最小。这种误差源从未在此详细级别上进行过研究。”
例如，数据评估显示，沿路径起点方向的身体旋转始终非常准确。内存错误几乎没有作用。Wolbers说：“要确定移动时在太空中的位置，您必须不断更新自己的位置。这需要您记住以前的位置。在这方面，我们的分析仅发现了最小的错误。”
速度问题
研究小组的结论：路径整合中的错误主要是由信息处理中的“内部噪音累积”引起的-这种现象很可能是运动速度感知不准确的结果。“应该指出的是，人类会根据他们以前旅行的时间和速度来直观地估计所覆盖的距离。但是，我们的研究表明，确定位置的关键误差来源不是时间知觉，而是明显的随机波动。加快到达大脑的信息。” Wolbers说。
错误的来源在年轻人(平均年龄22岁)和成年人(平均年龄69岁)中均占主导地位。“年轻的受试者通常比老年研究的受试者在定向方面要好。至关重要的是，内部噪音随着年龄的增长而增加。这种现象显然是路径整合不足的主要原因，并且可能是与年龄有关的定向问题的诱因。但是， ，我们尚不知道这种噪音的确切来源，以及为什么噪音会随着年龄的增长而增加。”
早期发现痴呆
在以前的研究中，Wolbers和其他DZNE研究人员发现，在认知健康的老年人中，对于空间导航必不可少的内嗅皮层某些神经元-所谓的网格细胞-不规则地发射：其活动不稳定。这与年龄相关的定向困难有关。当前的结果表明，这些不稳定性不是由于网格单元自身的故障引起的，而是由外部噪声引起的。因此，问题不在于网格单元，而在于到达内嗅皮层的信息流。这指出了早诊断阿尔茨海默氏症的可能性。
“阿尔茨海默氏病在早期与内嗅皮层受损有关。因此，可以合理地假设定向障碍，例如在阿尔茨海默氏症中表现出的定向障碍起源于大脑的这一区域。与年龄相关的定向障碍不同，目前研究表明，” Wolbers解释说。“这可以提供一个机会，将正常的与年龄相关的定向问题与由阿尔茨海默氏症引起的定向疾病区分开。从长远来看，我们的目标是开发能够在早期阶段检测到阿尔茨海默氏症的诊断方法。使用虚拟现实等技术可以实现这一目标。我们目前正在对此进行临床研究。”
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