Naukowcy wykorzystali sztuczną inteligencję do oszacowania wieku mózgu 739 zdrowych seniorów i odkryli, że styl życia i warunki zdrowotne wpływają na starzenie się mózgu.
Naukowcy z Karolinska Institutet wykorzystali narzędzie sztucznej inteligencji do oszacowania wieku biologicznego mózgów na podstawie skanów MRI 70-latków. Analiza wykazała, że czynniki szkodliwe dla zdrowia naczyń, takie jak stany zapalne i wysoki poziom cukru we krwi, są powiązane ze starszym wyglądem mózgu, podczas gdy zdrowy tryb życia jest powiązany z młodszym wyglądem mózgu. Ustalenia te zostały opublikowane dzisiaj (20 grudnia) w Alzheimera i demencja: The Journal of the Alzheimer’s Association.
Wykorzystanie sztucznej inteligencji do określenia wieku mózgu
W Szwecji co roku u ponad 20 000 osób diagnozuje się demencję, przy czym około dwie trzecie przypadków stanowi choroba Alzheimera. Jednak na tempo starzenia się mózgu mogą wpływać różne czynniki zdrowotne i styl życia.
„Mimo niedawnego wprowadzenia na rynek nowych leków na chorobę Alzheimera, nie będą one działać na wszystkich chorych na demencję, dlatego chcemy zbadać, co może zwiększyć odporność mózgu na patologiczne procesy starzenia” – wyjaśnia Anna Marseglia, główna autorka badania i badaczka w Zakładzie Neurobiologii, Nauk o Opieki i Społeczeństwa, Karolinska Institutet.
W badaniu wzięło udział 739 zdrowych poznawczo 70-latków, w tym 389 kobiet, rekrutowanych z kohorty H70 w Göteborgu w Szwecji. Naukowcy wykonali skany MRI ich mózgów, a następnie oszacowali wiek uzyskanych obrazów mózgu, korzystając z własnego algorytmu opartego na sztucznej inteligencji.
„Algorytm jest dokładny i solidny, a jednocześnie łatwy w użyciu” – mówi główny badacz Eric Westman, profesor neurogeriatrii na tym samym wydziale. „To narzędzie badawcze, które nadal wymaga dalszej oceny, ale naszym celem jest, aby w przyszłości miało ono zastosowanie kliniczne, na przykład w badaniach nad demencją”.
Obrazy mózgu uzupełniono próbkami krwi do pomiaru lipidów, glukozy i stanu zapalnego. Uczestnicy przeprowadzili także testy poznawcze. Dostępne były również dane dotyczące czynników stylu życia, takich jak aktywność fizyczna i stan zdrowia.
Czynniki wpływające na starzenie się mózgu
Narzędzie AI oszacowało wiek mózgu obu płci na średnio 71 lat. Następnie naukowcy przyjrzeli się „różnicy wieku mózgu”, odejmując szacowany biologiczny wiek mózgu uczestników od ich wieku chronologicznego.
Naukowcy odkryli, że cukrzyca, udar, choroba małych naczyń mózgowych i zapalenie są powiązane ze starszym wyglądem mózgu, podczas gdy zdrowy tryb życia obejmujący regularne ćwiczenia mogą być powiązane z młodszym wyglądem mózgu.
„Wniosek z badania jest taki, że czynniki, które niekorzystnie wpływają na naczynia krwionośne, mogą być również powiązane ze starzeniem się mózgu, co pokazuje, jak ważne jest utrzymywanie zdrowych naczyń krwionośnych i ochrona mózgu, upewniając się, że np. na przykład, aby poziom glukozy we krwi utrzymywał się na stałym poziomie” – mówi Anna Marseglia.
Przyszłe kierunki badań
Mózgi kobiet i mężczyzn wydają się różnić pod względem czynników związanych ze starszym i młodszym wyglądem mózgu, co oznacza, że kobiety i mężczyźni mogą różnić się pod względem budowania odporności. Jest to zjawisko, które naukowcy planują teraz zbadać, nie tylko na podstawie uwarunkowania biologiczne, takie jak hormony, ale także wpływy społeczno-kulturowe.
„W przyszłym roku rozpoczniemy badanie, aby zrozumieć, w jaki sposób zdrowie społeczne – w tym zaangażowanie społeczne, łączność i wsparcie – w średnim i starszym wieku, a także sen i stres, wpływają na odporność mózgu, ze szczególnym uwzględnieniem czynników zdrowotnych kobiet”. – mówi Anna Marseglia.
Odniesienie: „Biologiczny wiek mózgu i odporność u nieupośledzonych poznawczo osób w wieku 70 lat” autorstwa: Anna Marseglia, Caroline Dartora, Jessica Samuelsson, Konstantinos Poulakis, Rosaleena Mohanty, Sara Shams, Olof Lindberg, Lina Rydén, Therese Rydberg Sterner, Johan Skoog, Anna Zettergren, Silke Kern, Ingmar Skoog i Eric Westman, 20 grudnia 2024 r., Choroba Alzheimera i demencja.
DOI: 10.1002/alz.14435
Badanie zostało wsparte głównie grantami Centrum Medycyny Innowacyjnej, Forte, Szwedzkiej Rady ds. Badań Naukowych, Szwedzkiej Fundacji Mózgu, Szwedzkiej Fundacji na rzecz Alzheimera, Szwedzkiej Fundacji na rzecz Osób z Dementią, Fundacji Davida i Astrid Hagelén, StratNeuro, Fundacji na rzecz Chorób Geriatrycznych w Karolinska Institutet, Fundacji Badań Medycznych Loo i Hansa Ostermanów, Fundacji Gamla Tjänarinnor i Collaboratory on Research Definitions for Reserve and Odporność na starzenie się poznawcze i demencję. Żaden badacz z Karolinska Institutet nie zgłosił konfliktu interesów, a współautorka Silke Kern zadeklarowała powiązania z firmami Roche, Geras Solutions, Optoceutics, Eli Lilly, Biogen i Bioarctic.
