Cognitive Modeling as an Interface Between Brain and Behavior: Measuring the Semantic Decline in Mild Cognitive Impairment

    loading  Checking for direct PDF access through Ovid

Abstract

Mild cognitive impairment (MCI) is characterised by subjective and objective memory impairment in the absence of dementia. MCI is a strong predictor for the development of Alzheimer’s disease, and may represent an early stage in the disease course in many cases. A standard task used in the diagnosis of MCI is verbal fluency, where participants produce as many items from a specific category (e.g., animals) as possible. Verbal fluency performance is typically analysed by counting the number of items produced. However, analysis of the semantic path of the items produced can provide valuable additional information. We introduce a cognitive model that uses multiple types of lexical information in conjunction with a standard memory search process. The model used a semantic representation derived from a standard semantic space model in conjunction with a memory searching mechanism derived from the Luce choice rule (Luce, 1977). The model was able to detect differences in the memory searching process of patients who were developing MCI, suggesting that the formal analysis of verbal fluency data is a promising avenue to examine the underlying changes occurring in the development of cognitive impairment.

La perte cognitive légère (PCL) se caractérise par des troubles de la mémoire objective et subjective en l’absence de démence. La PCL est un bon prédicteur de la maladie d'Alzheimer, et peut constituer un stade précoce de la maladie dans plusieurs cas. Une tâche standard utilisée dans le diagnostic de la PCL est la fluidité verbale, au cours de laquelle les participants doivent produire autant d’items, à partir d’une catégorie spécifique (p. ex. les animaux), que possible. Le rendement au niveau de la fluidité verbale est généralement analysé en comptant le nombre d'items produits. Toutefois, l’analyse du parcours sémantique des items produits peut aussi fournir des informations supplémentaires précieuses. Nous introduisons un modèle cognitif qui utilise plusieurs types d'informations lexicales en conjonction avec un processus de recherche de la mémoire standard. Le modèle a utilisé une représentation sémantique dérivée d’un modèle d’espace sémantique standard combiné à un mécanisme de recherche de la mémoire issu de l’axiome du choix de Luce (Luce, 1977). Le modèle a pu détecter des différences dans le processus de recherche de la mémoire de patients en train de développer une PCL, suggérant que l’analyse formelle des données de fluidité verbale était une avenue prometteuse pour examiner les changements sous-jacents qui surviennent pendant le développement de la déficience cognitive.

Related Topics

    loading  Loading Related Articles