ИИ выявил причины, из-за которых мозг стареет быстрее

Команда ученых из Каролинского института применила алгоритмы искусственного интеллекта для анализа МРТ-сканов мозга 70-летних людей, чтобы выяснить, какие факторы ускоряют его старение. Результаты показали, что такие состояния, как воспаления и высокий уровень сахара в крови, могут существенно влиять на биологический возраст мозга.

В Швеции деменция ежегодно диагностируется у более чем 20 тысяч человек, и примерно две трети этих случаев связаны с болезнью Альцгеймера. Однако скорость дегенеративных процессов в мозге может зависеть не только от генетики, но и от образа жизни и состояния здоровья.

«Хотя недавно появились новые препараты для лечения болезни Альцгеймера, они не могут помочь всем, кто страдает от деменции, поэтому мы стремимся выяснить, какие аспекты могут повысить устойчивость мозга к патологическим процессам старения», — объясняет Анна Марселья, научный сотрудник кафедры нейробиологии, наук об уходе и обществе Каролинского института и главный автор работы.

В исследовании приняли участие 739 пожилых людей с сохраненными когнитивными функциями. Все они прошли магнитно-резонансную томографию мозга, после чего изображения были обработаны с помощью специально разработанного алгоритма искусственного интеллекта, способного оценивать биологический возраст мозга.

Профессор нейрогериатрии Эрик Уэстман, руководивший исследованием, отмечает: «Алгоритм одновременно обеспечивает точность и надежность, при этом оставаясь простым в использовании. Это исследовательский инструмент, который все еще нуждается в дальнейшей оценке, но наша цель — сделать его также клинически полезным в будущем, например, при исследованиях деменции».

Помимо анализа МРТ, ученые исследовали образцы крови участников, чтобы оценить уровни липидов, глюкозы и воспалительных маркеров. Учитывались также физическая активность, общее состояние здоровья и результаты когнитивных тестов.

В среднем алгоритм оценил «возраст мозга» участников в 71 год, что лишь немного превышало их реальный возраст. Однако для ряда добровольцев разница между хронологическим и биологическим возрастом мозга оказалась заметной. У тех, кто страдал от диабета, перенес инсульт или имел признаки воспаления, мозг выглядел значительно старше, чем можно было ожидать.

Интересно, что более высокий уровень физической активности и здоровый образ жизни, напротив, снижали «возраст мозга». Это подтверждает важность профилактики сосудистых заболеваний и контроля за метаболическими показателями для сохранения когнитивного здоровья.

«Главный вывод исследования заключается в том, что факторы, негативно влияющие на кровеносные сосуды, также могут быть связаны с тем, что мозг выглядит старым. Это демонстрирует, насколько важно поддерживать стабильный уровень глюкозы в крови для здоровья кровеносных сосудов и защиты мозга», — подчеркивает Анна Марселья.

Исследование также выявило различия между мужским и женским мозгом в контексте старения, что может говорить о различных механизмах формирования стрессоустойчивости. В будущем ученые планируют подробнее изучить как гормональные, так и социокультурные аспекты этих различий.

«В следующем году мы планируем начать исследование, которое поможет понять, как социальное здоровье — включая уровень социальной активности — влияет на устойчивость мозга у людей среднего и пожилого возраста. Мы также уделим особое внимание аспектам, таким как сон и стресс, кроме того, изучим факторы, влияющие на здоровье женщин», — добавляет Марселья.