Sztuczna inteligencja pozwala określić prawdziwy wiek mózgu

Algorytmy głębokiego uczenia maszynowego pozwalają ustalić biologiczny wiek mózgu, a w konsekwencji określić ryzyko demencji – informują naukowcy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii w USA. Wyniki ich badań ukazały się w piśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”.

– Proces starzenia się mózgu jest wiarygodnym biomarkerem ryzyka chorób neurodegeneracyjnych. To ryzyko wzrasta, gdy cechy mózgu wskazują, że jest on starszy, niż wskazuje wiek chronologiczny. Każdy z nas starzeje się w innym tempie, podobnie jak poszczególne tkanki naszego organizmu. Mózg czterdziestolatka może zatem wyglądać na trzydzieści lub sześćdziesiąt lat – mówi autor badań Andrei Irimia.

Naukowcy wykonali rezonans magnetyczny mózgu u 4681 osób bez zaburzeń poznawczych, z których część zachorowała w późniejszym życiu na demencję. Na podstawie zebranych danych badacze stworzyli model pozwalający określić wiek uczestników na podstawie obrazu ich mózgu.

Program nauczył się najpierw tworzyć szczegółowe mapy anatomiczne mózgu wskazujące wzorce starzenia się. Kolejnym krokiem było porównanie biologicznego wieku mózgu z wiekiem chronologicznym. Im większa była różnica, tym większe było ryzyko demencji, co potwierdziły testy zdolności poznawczych.

Zaobserwowano także, że proces starzenia się poszczególnych obszarów mózgu przebiegał w innym tempie u kobiet i u mężczyzn. W przypadku kobiet prawa półkula mózgu starzała się wolniej, z kolei u mężczyzn bardziej narażonych na chorobę Parkinsona występowało szybsze starzenie się kory ruchowej.

– Zastosowanie sztucznej inteligencji pozwala nam wykryć subtelne zmiany związane z demencją, których nie bylibyśmy w stanie zauważyć w inny sposób. Im wcześniej zidentyfikujemy osoby bardziej narażone na rozwój choroby, tym szybciej można podjąć kroki zapobiegawcze – podkreślają autorzy.