Нове дослідження показує, як модель машинного навчання використовує МРТ для прогнозування швидкості старіння людини та, відповідно, ризику захворювань, пов'язаних зі старінням. (Зображення: Rajaaisya/Science Photo Library via Getty Images)
Вчені тепер можуть оцінити, як швидко старіє все ваше тіло, на основі одного знімка вашого мозку, стверджують дослідники в новому дослідженні.
Вчені, які опублікували свої висновки 1 липня в журналі Nature Aging, розробили орієнтир біологічного старіння на основі МРТ мозку. Команда стверджує, що інструмент може передбачити майбутній ризик розвитку у людини когнітивних порушень та деменції, хронічних захворювань, таких як хвороби серця, фізичної слабкості та передчасної смерті.
«Наша стаття пропонує новий спосіб вимірювання швидкості старіння людини в будь-який момент часу, використовуючи інформацію, доступну в одному МРТ мозку», – сказав перший автор дослідження Ахмад Харірі, професор психології та неврології в Університеті Дьюка. «Швидше старіння збільшує ризик багатьох захворювань, включаючи діабет, хвороби серця, інсульт та деменцію», – сказав він у електронному листі виданню Live Science.
Вам може сподобатися
-
«Годинники старіння» можуть передбачити ризик захворювань та передчасної смерті. Ось що потрібно знати.
-
Старіння: Що відбувається з організмом, коли він старіє?
-
Чи можуть дорослі виробляти нові клітини мозку? Нове дослідження може нарешті вирішити одну з найбільших дискусій у нейронауці
Харірі та його колеги використали дані дослідження Данідін, в якому спостерігали за 1037 людьми з Данідіна, Нова Зеландія, від народження до середнього віку. Ці учасники, народжені в 1972 та 1973 роках, періодично проходили 19 обстежень для перевірки функції серця, мозку, печінки, нирок та інших захворювань.
Щоб розробити свій інструмент, команда проаналізувала МРТ-знімки мозку, зроблені у цієї когорти у віці 45 років, та обробила дані про структуру мозку — об'єм і товщину різних ділянок мозку та співвідношення білої та сірої речовини — за допомогою алгоритму машинного навчання.
Вони порівняли оброблені дані мозку з іншими даними, зібраними у учасників одночасно, такими як тести фізичного та когнітивного зниження, суб'єктивний стан здоров'я та ознаки старіння обличчя, такі як зморшки. Вони стверджували, що більший спад у цих областях пов'язаний з швидшим темпом старіння загалом, а потім співвіднесли характеристики даних мозку з цими показниками. Свою отриману модель вони назвали «Темп старіння Данідіна, розрахований за допомогою нейровізуалізації», або DunedinPACNI.
Раніше команда створила аналогічний інструмент під назвою «Темп старіння Данідіна, розрахований з епігеному» (DunedinPACE). Цей показник вивчав метилювання — хімічні мітки, що прикріплюються до молекул ДНК — у зразках крові, щоб оцінити темпи старіння людей. Метилювання — це тип «епігенетичних змін», тобто воно змінює активність генів без зміни базового коду ДНК.
«[DunedinPACE] широко застосовується в дослідженнях з доступними епігенетичними даними», – сказав Харірі. «DunedinPACNI тепер дозволяє проводити дослідження без епігенетичних даних, але з використанням МРТ мозку для вимірювання прискореного старіння». Дослідники безпосередньо порівняли DunedinPACNI з DunedinPACE, виявивши, що вони отримали подібні результати.
Щоб з'ясувати, чи може їхній новий інструмент бути корисним за межами Данідіна, команда використала його для оцінки темпів старіння, використовуючи МРТ з інших наборів даних: 42 000 МРТ з біобанку Великої Британії; понад 1700 МРТ з Ініціативи нейровізуалізації хвороби Альцгеймера (ADNI); та 369 з набору BrainLat, який включає дані з п'яти країн Південної Америки.
«Забезпечення узагальнення наших висновків для всіх наборів даних та демографічних груп є великим пріоритетом для досліджень візуалізації мозку», – сказав співавтор дослідження Ітан Вітмен, докторант Університету Дьюка, в електронному листі виданню Live Science.
Вони виявили, що DunedinPACNI також може оцінити швидкість старіння в цих інших когортах, і що він зробив це так само точно, як і інші показники, що використовувалися в минулому.
Британський біобанк та ADNI також включають вимірювання специфічних наслідків старіння для здоров'я, включаючи тести на фізичну слабкість, такі як сила хвата та швидкість ходьби, а також рівень серцевого нападу, інсульту, хронічної обструктивної хвороби легень (ХОЗЛ) та смерті від усіх причин у когортах. Використовуючи ці додаткові вимірювання, команда змогла пов'язати швидші темпи старіння, визначені за допомогою DunedinPACNI, зі збільшеним ризиком серцевого нападу, інсульту, ХОЗЛ та смерті.
Харірі вважає, що DunedinPACNI має потенціал для широкого впровадження, оскільки типи МРТ, які він використовує, збираються регулярно. Тепер питання полягає в тому, щоб обробити дані та визначити стандарти того, що відображає «здорове» та «погане» старіння, сказав він.
«Те, що це добре спрацювало з даними BrainLat, є великою перемогою для дослідників, оскільки це підтверджує узагальнюваність моделі», – сказав доктор Ден Хендерсон, лікар первинної медичної допомоги в лікарні Brigham and Women's та викладач медицини в Гарвардській медичній школі, який не брав участі в дослідженні. «Все одно варто було б подивитися на інші набори даних, де генетичні та інші фактори можуть суттєво відрізнятися», – додав він.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
—Біологічне старіння може бути зумовлене не тим, що ми думали
— Таурин «поки що не є надійним біомаркером чогось»: дослідження ставить під сумнів ажіотаж навколо «антивікової» добавки
—Лікарі кажуть, що модель штучного інтелекту може передбачити «біологічний вік» за селфі — і хочуть використовувати її для керівництва лікуванням раку
Хендерсон сказав, що він може уявити, що DunedinPACNI зрештою використовуватиметься замість традиційних медичних заходів для точного налаштування медичних втручань для окремих пацієнтів. Вітмен також бачить широкі наслідки цього дослідження. Якщо припустити, що воно буде схвалено для використання лікарями, він вважає, що це може допомогти пацієнтам підготуватися до проблем зі здоров'ям, пов'язаних з віком, до того, як вони проявляться.
«Ми були справді вражені тим, що наш інструмент зміг передбачити ризик захворювання ще до появи симптомів», – сказав Вітмен Live Science в електронному листі. «Ми вважаємо, що це чудовий приклад того, чому важливо вивчати старіння загалом, але особливо у молодих, здорових людей. Якщо ви вивчаєте людей лише після того, як вони захворіли, ви втрачаєте значну частину історії».
Вікторина для мозку: Перевірте свої знання про найскладніший орган в тілі
Патрік Салліван, автор Live Science
Патрік Салліван є професійним письменником і редактором з 2009 року та створює контент про охорону здоров'я з 2015 року. Він мешкає в Нью-Джерсі, є батьком двох дітей і доглядає за постійно мінливою кількістю домашніх кроликів. Коли він не за письмовим столом, його зазвичай можна знайти на килимку для йоги, килимку для бразильського джиу-джитсу або ж блукає лісом.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
«Годинники старіння» можуть передбачити ризик захворювань та передчасної смерті. Ось що потрібно знати.
Старіння: Що відбувається з організмом, коли він старіє?
Чи можуть дорослі виробляти нові клітини мозку? Нове дослідження може нарешті вирішити одну з найбільших дискусій у нейронауці
Вражаюче простий «циферблат» у мозку може допомогти йому розрізняти уяву від реальності
«Я був приголомшений даними»: Псилоцибін демонструє властивості проти старіння в ранньому дослідженні
ІМТ слід замінити, стверджують експерти — ось якою може бути альтернатива. Найновіше у світі старіння.
«Годинники старіння» можуть передбачити ризик захворювань та передчасної смерті. Ось що потрібно знати.
Старіння: Що відбувається з організмом, коли він старіє?
«Я був приголомшений даними»: Псилоцибін демонструє властивості проти старіння в ранньому дослідженні
Нове дослідження ставить під сумнів використання таурину як добавки проти старіння.
Комбінація препаратів для лікування раку збільшує тривалість життя мишей на 30%
Теплові хвилі можуть прискорити процес старіння Останні новини
2200-річний «складний та витончений» кельтський оберіг воїна свідчить про витончену металообробку залізної доби.
Катастрофічне зіткнення із сусідньою планетою може бути причиною існування життя на Землі сьогодні, натякають нові дослідження
Наукові новини цього тижня: перша у світі трансплантація легень від свині людині, і SpaceX Starship успішно здійснив випробувальний політ
«Я б ніколи не дозволив роботу висиджувати мою дитину»: Опитування щодо «роботів для вагітних» розділило читачів Live Science
Геологія, на якій тримаються Гімалаї, не така, як ми думали, виявили вчені
Вчені вперше спостерігають рух одного електрона під час хімічної реакції ОСТАННІ СТАТТІ
Археологи кажуть, що в Перу знайдено «дивну» гробницю, в якій зберігаються скелети людей з мотузками на шиях та зв'язаними за спиною руками.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com