scholarly journals Spatio-Semantic Graphs From Picture Description: Applications to Detection of Cognitive Impairment

2021 ◽  
Vol 12 ◽  
Author(s):  
Pranav S. Ambadi ◽  
Kristin Basche ◽  
Rebecca L. Koscik ◽  
Visar Berisha ◽  
Julie M. Liss ◽  
...  

Clinical assessments often use complex picture description tasks to elicit natural speech patterns and magnify changes occurring in brain regions implicated in Alzheimer's disease and dementia. As The Cookie Theft picture description task is used in the largest Alzheimer's disease and dementia cohort studies available, we aimed to create algorithms that could characterize the visual narrative path a participant takes in describing what is happening in this image. We proposed spatio-semantic graphs, models based on graph theory that transform the participants' narratives into graphs that retain semantic order and encode the visuospatial information between content units in the image. The resulting graphs differ between Cognitively Impaired and Unimpaired participants in several important ways. Cognitively Impaired participants consistently scored higher on features that are heavily associated with symptoms of cognitive decline, including repetition, evidence of short-term memory lapses, and generally disorganized narrative descriptions, while Cognitively Unimpaired participants produced more efficient narrative paths. These results provide evidence that spatio-semantic graph analysis of these tasks can generate important insights into a participant's cognitive performance that cannot be generated from semantic analysis alone.

2001 ◽  
Vol 21 (2) ◽  
pp. 152-161
Author(s):  
Rumi Honda ◽  
Harumi Matuura ◽  
Yoko Takatuki ◽  
Toshiko S. Watamori ◽  
Noriko Kamakura

1998 ◽  
Vol 27 (1) ◽  
pp. 57-65 ◽  
Author(s):  
Masumi Shimada ◽  
Kenichi Meguro ◽  
Hideki Yamazaki ◽  
Ayumi Horikawa ◽  
Chika Hayasaka ◽  
...  

2010 ◽  
Vol 31 (5) ◽  
pp. 780-786 ◽  
Author(s):  
R. Shayna Rosenbaum ◽  
Maura L. Furey ◽  
Barry Horwitz ◽  
Cheryl L. Grady

2021 ◽  
Author(s):  
Αικατερίνη Φραγκοπούλου

Η παρούσα διδακτορική διατριβή με τον τίτλο "Απόδοση αναφοράς σε αντωνυμίες σε Ελληνόφωνους ασθενείς με τη Νόσο Αλτσχάιμερ" μελετά την απόδοση αναφοράς σε Ελληνόφωνους ασθενείς με Νόσο Αλτσχάιμερ (ΝΑ). Πιο συγκεκριμένα, η διδακτορική διατριβή ερευνά την παραγωγή αντωνυμιών με τη χρήση αυθόρμητου και ημι-αυθόρμητου λόγου με σκοπό να ερευνήσει κατά πόσο οι Ελληνόφωνοι ασθενείς με ΝΑ υπερχρησιμοποιούν τις αντωνυμίες αφήνοντάς τες με αδέσμευτα, ασαφή και ακυβέρνητα αντικείμενα αναφοράς. Αυτή η διατριβή ερευνά δύο όψεις της κατανόησης αντωνυμιών: (α) κατά πόσο υπάρχει μια παραβίαση των αρχών της αναφορικής δέσμευσης στις προσωπικές αντωνυμίες αντικειμένου ισχυρού τύπου, στα κλιτικά και στις αυτοπαθείς αντωνυμίες και (β) κατά πόσο οι Ελληνόφωνοι ασθενείς με ΝΑ κατανοούν τη συμφωνία αριθμού (και δευτερευόντως) και του γένους στις προσωπικές αντωνυμίες αντικειμένου ισχυρού τύπου και στα κλιτικά και αν η απόσταση μεταξύ των αντωνυμιών και των αντικειμένων αναφοράς τους συμβάλει σε αυτήν την κατανόηση. Τέλος, αυτή η διδακτορική διατριβή εξετάζει αν υπάρχουν συσχετίσεις μεταξύ των εκτελεστικών λειτουργιών (executive functions) της μνήμης εργασίας και του ανασταλτικού ελέγχου και άλλων γλωσσικών επιδόσεων (όπως η σημασιολογική ευχέρεια και η κατονομασία) με την παραγωγή και την κατανόηση αντωνυμιών στη ΝΑ. Τα αποτελέσματα των ερευνών στην παραγωγή και κατανόηση αντωνυμιών έχουν δείξει ότι υπάρχει πρόβλημα και στις δύο τροπικότητες. Πιο συγκεκριμένα, οι Ελληνόφωνοι ασθενείς με ΝΑ υπερχρησιμοποιούσαν τις αντωνυμίες -σε σχέση με το σύνολο των λέξεων- στην μοντέρνα εκδοχή της περιγραφής της Κλοπής του Μπισκότου (modern version of the Cookie-Theft picture description task) και παρουσίασαν έναν υψηλότερο λόγο αντωνυμιών-προς το σύνολο των ουσιαστικών που συσχετίστηκε με ένα πρόβλημα κατονομασίας. Σχετικά με την κατανόηση αντωνυμιών, οι Ελληνόφωνοι ασθενείς με τη ΝΑ αντιμετώπισαν δυσκολίες με τις αρχές της αναφορικής δέσμευσης στις αυτοπαθείς αντωνυμίες, και στα κλιτικά που συσχετίστηκαν με ένα πρόβλημα στη μνήμη εργασίας και ένα πρόβλημα κατονομασίας, αντιστοίχως. Επιπλέον, η συμφωνία αριθμού στις αντωνυμίες βρέθηκε προβληματική ανεξαρτήτως από το είδος της αντωνυμίας (προσωπικές αντωνυμίες ισχυρού τύπου και κλιτικά) με την χαμηλότερη επίδοση στον ενικό αριθμό και στη long συνθήκη, που συσχετίστηκε κυρίως με ένα πρόβλημα στη μνήμη εργασίας και δευτερευόντως, με προβλήματα κατονομασίας και σημασιολογικής ευχέρειας. Ως εκ τούτου, με βάση τα ευρήματα στην παραγωγή αλλά και στην κατανόηση αντωνυμιών, μπορούμε να καταλήξουμε στο ότι το υποκείμενο πρόβλημα στην Νόσο Αλτσχάιμερ δεν είναι ένα και δεν σχετίζεται με μία γνωστική λειτουργία ή μια γλωσσική παράμετρο, αλλά με ένα σύνολο γνωστικών και γλωσσικών λειτουργιών που διεπιδρούν η μία με την άλλη.


2018 ◽  
Vol 15 (5) ◽  
pp. 429-442 ◽  
Author(s):  
Nishant Verma ◽  
S. Natasha Beretvas ◽  
Belen Pascual ◽  
Joseph C. Masdeu ◽  
Mia K. Markey ◽  
...  

Background: Combining optimized cognitive (Alzheimer's Disease Assessment Scale- Cognitive subscale, ADAS-Cog) and atrophy markers of Alzheimer's disease for tracking progression in clinical trials may provide greater sensitivity than currently used methods, which have yielded negative results in multiple recent trials. Furthermore, it is critical to clarify the relationship among the subcomponents yielded by cognitive and imaging testing, to address the symptomatic and anatomical variability of Alzheimer's disease. Method: Using latent variable analysis, we thoroughly investigated the relationship between cognitive impairment, as assessed on the ADAS-Cog, and cerebral atrophy. A biomarker was developed for Alzheimer's clinical trials that combines cognitive and atrophy markers. Results: Atrophy within specific brain regions was found to be closely related with impairment in cognitive domains of memory, language, and praxis. The proposed biomarker showed significantly better sensitivity in tracking progression of cognitive impairment than the ADAS-Cog in simulated trials and a real world problem. The biomarker also improved the selection of MCI patients (78.8±4.9% specificity at 80% sensitivity) that will evolve to Alzheimer's disease for clinical trials. Conclusion: The proposed biomarker provides a boost to the efficacy of clinical trials focused in the mild cognitive impairment (MCI) stage by significantly improving the sensitivity to detect treatment effects and improving the selection of MCI patients that will evolve to Alzheimer’s disease.


2021 ◽  
Vol 9 (1) ◽  
Author(s):  
Joseph S. Reddy ◽  
Mariet Allen ◽  
Charlotte C. G. Ho ◽  
Stephanie R. Oatman ◽  
Özkan İş ◽  
...  

AbstractCerebral amyloid angiopathy (CAA) contributes to accelerated cognitive decline in Alzheimer’s disease (AD) dementia and is a common finding at autopsy. The APOEε4 allele and male sex have previously been reported to associate with increased CAA in AD. To inform biomarker and therapeutic target discovery, we aimed to identify additional genetic risk factors and biological pathways involved in this vascular component of AD etiology. We present a genome-wide association study of CAA pathology in AD cases and report sex- and APOE-stratified assessment of this phenotype. Genome-wide genotypes were collected from 853 neuropathology-confirmed AD cases scored for CAA across five brain regions, and imputed to the Haplotype Reference Consortium panel. Key variables and genome-wide genotypes were tested for association with CAA in all individuals and in sex and APOEε4 stratified subsets. Pathway enrichment was run for each of the genetic analyses. Implicated loci were further investigated for functional consequences using brain transcriptome data from 1,186 samples representing seven brain regions profiled as part of the AMP-AD consortium. We confirmed association of male sex, AD neuropathology and APOEε4 with increased CAA, and identified a novel locus, LINC-PINT, associated with lower CAA amongst APOEε4-negative individuals (rs10234094-C, beta = −3.70 [95% CI −0.49—−0.24]; p = 1.63E-08). Transcriptome profiling revealed higher LINC-PINT expression levels in AD cases, and association of rs10234094-C with altered LINC-PINT splicing. Pathway analysis indicates variation in genes involved in neuronal health and function are linked to CAA in AD patients. Further studies in additional and diverse cohorts are needed to assess broader translation of our findings.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document