Sprachanalyse ermittelt biologisches Alter und Demenzrisiko durch Stimmmuster
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Sprachanalyse ermittelt biologisches Alter und Demenzrisiko durch Stimmmuster
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Eine neue KI-Software erkennt kognitive Beeinträchtigungen und Krankheiten wie Alzheimer anhand von Akustik und Sprachstruktur.
DUBLIN - Wissenschaftler haben ein auf maschinellem Lernen basierendes Verfahren entwickelt, das anhand der menschlichen Stimme nicht nur das chronologische Alter schätzt, sondern auch wertvolle Hinweise auf das biologische Altern und die Gehirngesundheit liefert. Wie OnCamera.gr berichtete, basiert die im Fachjournal Science Advances veröffentlichte Studie auf der Analyse von 2.928 spanischsprachigen Teilnehmern aus fünf lateinamerikanischen Ländern. Unter den Probanden befanden sich sowohl gesunde Erwachsene als auch Personen mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen, der Alzheimer-Krankheit sowie verschiedenen Formen der frontotemporalen Demenz.
Umfassende Merkmalsanalyse zur Bestimmung der Sprachalter-Lücke
Anstatt sich auf ein einzelnes Stimmmerkmal zu stützen, kombiniert der Algorithmus hunderte akustische und linguistische Parameter, wie EurekAlert! berichtete. Erfasst werden unter anderem Sprechgeschwindigkeit, Pausen, Tonhöhe, emotionaler Gehalt, Wortschatz und semantische Präzision. Daraus berechnet das System eine individuelle Abweichung zwischen dem tatsächlichen Alter und dem durch die Sprache signalisierten Alter. Personen, deren Stimme älter wirkte als ihr chronologisches Alter, wiesen systematische Zeichen einer beschleunigten Alterung auf. Dies zeigte sich in strukturellen Gehirnveränderungen, beschleunigten epigenetischen DNA-Muster-Analysen sowie schlechteren Werten bei allgemeinen kognitiven Tests und Gedächtnisleistungen.
Diagnostisches Potenzial und soziale Einflussfaktoren
Die ermittelte Sprachalter-Lücke ermöglichte zudem eine klare Unterscheidung klinischer Gruppen, wie EurekAlert! berichtete. Während gesunde Teilnehmer die geringsten Abweichungen aufwiesen, zeigten Patienten mit Alzheimer oder frontotemporaler Demenz zunehmend größere Differenzen. Bei Alzheimer-Patienten korrelierte dieser Wert zudem mit erhöhten Konzentrationen des Blut-Biomarkers p-tau217. Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass beschleunigte Sprachalterung auch mit ungünstigen sozialen Lebensbedingungen wie geringerer Bildung, finanzieller Unsicherheit und erschwertem Zugang zur Gesundheitsversorgung zusammenhängt.
Zukunftsperspektiven für kostengünstige Früherkennung
Das internationale Forschungsteam unter der Leitung von Agustin Ibanez vom Trinity College Dublin betont, dass die Methode künftig eine kostengünstige, kontaktlose und wiederholbare Früherkennung ermöglichen könnte, wie das Fachportal News Medical berichtete. Dies sei insbesondere in Regionen mit eingeschränktem Zugang zu teuren Spezialdiagnostika von großem Nutzen. Die Wissenschaftler stellen jedoch klar, dass es sich derzeit noch nicht um einen einsatzfähigen Diagnosetest handelt, da vor einer klinischen Anwendung noch langfristige Nachfolgestudien und Überprüfungen in anderen Sprachen erforderlich sind. (Redaktion)