Один снимок мозга может рассказать, сколько вашему организму на самом деле лет

Скорость старения и износа организма не всегда соответствует нашему количеству прожитых лет. У одних людей процессы старения идут быстрее, у других — заметно медленнее. Теперь исследователи разработали инструмент, который позволяет оценить темп биологического старения по одному МРТ-снимку мозга, сделанному в среднем возрасте.

Инструмент разработан международной группой ученых на основе данных лонгитюдного исследования Dunedin Study, в котором участвовали 1037 человек, родившихся в Данидине (Новая Зеландия) в 1972–1973 годах. Участников наблюдали на протяжении всей жизни, регулярно фиксируя физиологические, когнитивные и поведенческие изменения. Эти уникальные данные позволили оценить биологическое старение независимо от календарного возраста — и обучить нейросетевой инструмент под названием DunedinPACE-NI (Pace of Aging Computed from Neuroimaging).

Как следует из названия, система DunedinPACNI использует нейровизуализацию, чтобы оценить биологический возраст, сопоставляя структурные маркеры мозга с реальными темпами старения.

Один снимок — вместо десятков тестов

Новый инструмент способен быстро и с высокой точностью оценить возраст организма, а также вероятность развития заболеваний, включая деменцию. В отличие от классических подходов, которые требуют проведения множества биомедицинских тестов в течение многих лет, здесь достаточно одного сканирования мозга.

«Что действительно круто, так это то, что мы зафиксировали, насколько быстро люди стареют, используя данные, собранные в среднем возрасте, — говорит нейробиолог Ахмад Харири из Университета Дьюка в Северной Каролине. — И это помогает нам предсказывать диагностику деменции среди людей гораздо старшего возраста».

Что именно анализирует система

Алгоритм DunedinPACNI работает с 99 ключевыми показателями состояния мозга, включая:

• толщину коры головного мозга (она влияет на языковые и когнитивные функции);
• объем серого вещества;
• состояние структур, связанных с памятью и вниманием.

После обучения на данных из Данидина систему протестировали на более чем 50 000 участников из других исследовательских проектов в сфере здравоохранения. Оказалось, что она не только точно оценивает биологический возраст, но и может предсказывать риски сердечно-сосудистых заболеваний, когнитивных нарушений и нейродегенерации.

«Связь между старением мозга и тела весьма убедительна, — говорит Харири. — Похоже, она отражает нечто, что отражается в мозге каждого человека».

Возможность вмешаться до начала болезни

Если биологический возраст по сканированию мозга превышает хронологический, это означает, что в организме могут идти ускоренные процессы старения. Такой результат дает шанс на раннее вмешательство — изменения образа жизни, питания, физической активности — за годы или даже десятилетия до появления первых симптомов заболеваний.

Особое внимание ученые уделяют прогнозированию болезни Альцгеймера и других форм деменции, поскольку эти патологии стремительно распространяются в связи со старением населения.

«Мы действительно надеемся, что это станет ключевым новым инструментом для прогнозирования и определения риска заболеваний, особенно болезни Альцгеймера и связанных с ней деменций, а также, возможно, позволит лучше оценить прогрессирование заболевания», — подчеркивает Харири.