Hörsel, minne och demens Jerker Rönnberg Linnécentrum HEAD består av ett tvär- och mångvetenskapligt forskningsteam inom området hörselnedsättning och dövhet. Linköping-Örebro- Lund. Vid Linnécentrum HEAD finns seniora forskare/ professorer (20 st), post doc/lektorer (12 st), doktorander (40 st) samt nära samarbetspartners. Huvudfokus är kognitiv hörselvetenskap. Kopplingar till medicinska, tekniska, kliniska och sociala problemställningar och verksamhet.
Vad är kognition? Kognition handlar om centrala mänskliga funktioner som uppmärksamhet, arbetsminne, långtidsminne, tänkande och förståelse.?
Problemetet Fotograf: Ronald C. James
Problemet Illustratör: Rupert Sheldrake
Kognitiv hörselvetenskap Kognitiv hörselvetenskap fokuserar på den subtila balansakten mellan vad vi kallar signal-driven och kognitivt driven informationsbehandling när det gäller talförståelse hos hörselskadade personer
Vad är kognitivt hörande? Forskningen tar hänsyn till samspelet mellan de (ofullständiga) signaler som levereras från det perifera hörselsystemet och de centrala kognitiva processerna, både kliniskt och forskningsmässigt. De kognitiva funktionerna är speciellt viktiga för lyssnande i svåra och belastande situationer. Specifika kognitiva funktioner (t ex arbetsminne) är viktiga för val av signalbehandling i hörapparat och CI.
Kognitivt hörande Kognitiva funktioner som är viktiga för olika kommunikationsformer Förmågan till fonologisk behandling av språklig information Hastighet som lexikon aktiveras i långtidsminnet Arbetsminneskapacitet refererar till en individs kapacitet att hålla flera saker i minnet just för tillfället (lagring och fonologisk eller semantisk bearbetning) En mental jonglör.
ELU-modellen, Rönnberg et al. 2013, Front. Syst. Neurosci
Lässpan (Reading span) Några korta meningar kommer att visas framför er. Några av dem är rimliga medan andra meningar är tokiga/absurda. Läs meningen tyst för dig själv Avgör om meningen är riktig (säg Ja ) eller absurd (säg Nej ). När ett antal meningar presenterats ombeds du att återge antingen det sista ordet eller det första ordet i varje mening. OK?
Tåget sjöng en sång
Kaptenen såg en båt
Flaskan drack vatten
Pojken köpte korv
Återge sista ordet i varje mening
RÄTT sång båt vatten korv SVAR:
Ny lista?
LLaxen hoppade högt
LRäven sjöng en sång
LVattnet forsade in i båten
LPrästen predikade för barnen
Återge det första orden
Laxen, Räven, Vattnet, Prästen
Arbetsminnet in action Sörqvist et al (2016), Front. Human Neuroscience
Kognitivt hörande Arbetsminnet behövs vid belastande lyssningssituationer, Pga konkurrerande bakgrundsbrus; signalbehandlingen i hörapparaten/implantatet, hörselskadan i sig, eller pga långtidsminnets undermåliga fonologiska representationer uppstår en mismatch. Lexikon kan ej låsas upp.
Brus, arbetsminne och hjärnarbete
Rött: tal-i-brus, blått utan brus Zekveld et al (2012), Brain & Lang. Målet var att utveckla ett Kognitivt hörande vid mismatch: Delar av frontalloben aktiveras när man får anstränga sig för att förstå tal-i-brus
Reducerad arbetsminneskapacitet Mindre kapacitet leder till kompensatorisk aktivering vid utnyttjande av ledtrådar för att förstå tal-i-brus (Zekveld et al. 2012, Brain & Lang.)
Arbetminneskapacitet (AMK) AMK är viktigt för: 1. Att förstå tal i brus, speciellt modulerat brus och med snabb kompression i hörapparaten 2. Uppmärksamhetsprocesser, cocktailpartyfenomenet 3. Ger oss reservkapacitet att lagra information i det episodiska långtidsminnet 4. Plasticitet: Långtidseffekter 5. Plasticitet: Kompensationsmöjligheter
1. Lunner (Int J. Audiol, 2003) 8 Correlation: r = -0.61 8 Correlation: r = -0.53 6 6 S NR Hagerman with hearing aid (db ) 4 2 0-2 -4-6 S NR Hagerman without hearing aid (db ) 4 2 0-2 -4-6 -8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 READING SPAN (% correct) Regression -8 95% 0 confid. 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 RE A DING S P A N (% correct) Regression 95% confid. Correlation between working memory (reading span) and S/N for 40% correctly repeated words. a) with hearing aid, b) without hearing aid.
Arbetminneskapacitet (AMK) AMK är viktigt för: 1. Att förstå tal i brus, speciellt modulerat brus och med snabb kompression i hörapparaten 2. Uppmärksamhetsprocesser, cocktailpartyfenomenet 3. Ger oss reservkapacitet att lagra information i det episodiska långtidsminnet 4. Plasticitet: Långtidseffekter 5. Plasticitet: Kompensationsmöjligheter
Normalized magnitude of wave V [mv] 2. Sörqvist, Stenfelt & Rönnberg J Cog Neurosci Posted Online July 31, 2012. (doi:10.1162/jocn_a_00275) ne July 31, 2012. (doi:10.1162/jocn_a_00275). 1,2 1,1 1 0,9 0,8 Active listening 1-back 2-back 3-back Condition
Koncentration: Det dynamiska spelet+ Sörqvist Dahlström, Karlsson & Rönnberg (2016). Frontiers in Hum Neurosci.
Det dynamiska spelet Forts: Det dynamiska spelet: Sörqvist Dahlström, Karlsson & Rönnberg (2016). Frontiers in Hum Neurosci
Arbetminneskapacitet (AMK) AMK är viktigt för: 1. Att förstå tal i brus, speciellt modulerat brus och med snabb kompression i hörapparaten 2. Uppmärksamhetsprocesser, cocktailpartyfenomenet 3. Ger oss reservkapacitet att lagra information i det episodiska långtidsminnet 4. Plasticitet: Långtidseffekter 5. Plasticitet: Kompensationsmöjligheter
3. Sörqvist & Rönnberg, 2012 Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 55, 210-218. SIC Span: Är en elefant större än en mus: Zebra Denna typ av uppgift förutsäger förmågan att lyssna till en historia i ett konkurrerande talbabbel och, framförallt, vad man kommer I håg av texten, sk episodiskt långtidsminne
3. SIC span Är en tiger större än en katt: HUND
3. SIC span Är en älg större än en ren: ZEBRA
3. SIC span Är en igelkott större än en hyena: ELEFANT
3. SIC span Är en varg mindre än en ko: LEOPARD
3. SIC span Återge alla minnesorden i rätt ordning
3. SIC span Svar: HUND; ZEBRA; ELEFANT; LEOPARD
Arbetminneskapacitet (AMK) AMK är viktigt för: 1. Att förstå tal i brus, speciellt modulerat brus och med snabb kompression i hörapparaten 2. Uppmärksamhetsprocesser, cocktailpartyfenomenet 3. Ger oss reservkapacitet att lagra information i det episodiska långtidsminnet 4. Plasticitet: Långtidseffekter 5. Plasticitet: Kompensationsmöjligheter
PLASTICITET = 4. Plasticitet: Långtidseffekter NÄR FÖRÄNDRINGAR SKER I HJÄRNAN TILL FÖLJD AV SENSORISKA FÖRLUSTER (T EX DÖVHET), TRÄNING, ELLER OLIKA KOGNITIVA ELLER KOMMUNIKATIVA FÄRDIGHETER
4. Plasticitet PLASTICITET Vi har redan visat att långtidsminnet (både det semantiska och episodiska) blir negativt påverkat av moderata hörselskador (ej arbetsminnet) även när vi justerat för ålder Och, att det verkar vara hörseln och inte synen som påverkar..
UK biobank Generellt, när vi kontrollerar för ålder med olika modeller så har hörsel (nedsättning) -mätt med prestationen på att uppfatta siffror (tripletter) i brus - en signifikant och negativ effekt på minnesfunktioner. Framförallt visuellt långtidsminne. Gäller för ca 138 000 personer vi analyserat Hörapparatanvändning kompenserar I begränsad utsträckning Rönnberg J, Hygge S, Keidser G and Rudner M (2014). The effect of functional hearing loss and age on long- and short-term visuospatial memory: Evidence from the UK biobank resource. Front. Aging Neurosci. 6:326. doi: 10.3389/fnagi.2014.00326
Figure. 1. Mean error scores (ln(1+x)) plotted as a function of age and functional hearing (DTT) according to Dawes et al. (2014), called Hear, with categories in SRT db: Normal = < - 5.5; Insuff = -5.5 to 3.5 Poor > - 3.5. Rönnberg et al., 2014, Front. Aging Neurosci. 3.5, Poor > - 3.5).
4. Plasticitet PLASTICITET Finns andra internationellt publicerade data som till och med hävdar att demenssjukdomar, typ Alzheimers, är kopplade till hörselskada (Lin et al., 2011).
Arbetminneskapacitet (AMK) AMK är viktigt för: 1. Att förstå tal i brus, speciellt modulerat brus och med snabb kompression i hörapparaten 2. Uppmärksamhetsprocesser, cocktailpartyfenomenet 3. Ger oss reservkapacitet att lagra information i det episodiska långtidsminnet 4. Plasticitet: Långtidseffekter 5. Plasticitet: Kompensationsmöjligheter
5. Plasticitet: Kompensationsmöjligheter Träning? Hörapparatens effekter Teckenspråk other parameters,
56 olika projekt inom HEAD Ett projektexempel: n600 Ett longitudinellt projekt, med tre testtillfällen under en 10-årsperiod En kontrollgrupp normalhörande, en kontrollgrupp hörselskadade (utan hörapparat) och en experimentgrupp hörselskadade med hörapparat, 200 deltagare vardera Typ av hörselskada, olika audiologiska, fonologiska, minnes- (arbetsminne, långtidsminne), uppmärksamhets-, och taluppfattnings-/förståelsetest Bakgrundsvariabler: Syn, hörsel, verbal förmåga, icke-verbal IQ, demensscreening
56 olika projekt inom HEAD Exempel på frågeställningar Hur påverkar hörselskadan kognition, finns kopplingar till demensutveckling? Skyddar hörapparaten från negativa kognitiva konsekvenser? Vad beror på åldrande och vad är specifikt relaterat till hörsel och hörselförsämring över åren? Är en kognitiv försämring relaterat bara till hörsel, eller spelar syn också en roll? Hur påverkar en auditiv stimulering, via CI, döva och hörselskadade barns kognitiva, språkliga och kommunikativa utveckling?
5. Plasticitet Kompensationsmöjligheter Träning Hörapparatens effekter Teckenspråkother parameters,
Hjärnan behandlar teckenspråk som talspråk Cardin, V., Orfanidou, E., Rönnberg, J., Capek, C.M., Rudner, M. & Woll, B. (2013). Dissociating cognitive and sensory neural plasticity in human superior temporal cortex. Nature Communications, 4, Article number:1473 DOI: doi:10.1038/ncomms2463 Tre grupper: barndomsdöva teckenspråksanvändare, barndomsdöva läppavläsare, och normalhörande
Varför och på vad sätt är denna forskning viktig? Vi hör med örat, men lyssnar med hjärnan
, Watch out for