人工智能新发现:大脑衰老加快背后的隐藏因素

拉拉康康 2024-12-22 04:17:06

瑞典研究人员利用人工智能估算了 739 名健康老年人的大脑年龄,发现生活方式和健康状况会影响大脑衰老。

科学家利用人工智能估算了739名健康老年人的大脑年龄,发现生活方式和健康状况会影响大脑衰老。

瑞典卡罗琳斯卡医学院的研究人员使用人工智能工具根据 70 岁老人的 MRI 扫描结果估算大脑的生物年龄。他们的分析显示,炎症和高血糖等对血管健康有害的因素与大脑看起来更老有关,而健康的生活方式与大脑看起来更年轻有关。研究结果于12 月 20 日发表在《阿尔茨海默病与痴呆:阿尔茨海默病协会杂志》上。

利用人工智能确定大脑年龄

在瑞典,每年有超过 20,000 人被诊断患有痴呆症,其中阿尔茨海默病约占三分之二。然而,大脑衰老的速度可能受到各种健康和生活方式因素的影响。

“尽管最近推出了新的治疗阿尔茨海默氏症的药物,但它们并不适用于所有患有痴呆症的人,因此我们想研究什么可以增强大脑对抗病理性衰老过程的抵抗力。”这项研究的主要作者、卡罗琳斯卡医学院神经生物学、护理科学和社会系的研究员安娜·马塞利亚 (Anna Marseglia) 解释道。

这项研究涉及 739 名认知健康的 70 岁老人,其中 389 人为女性,他们来自瑞典哥德堡的 H70 队列。研究人员对他们的大脑进行了 MRI 扫描,然后使用他们自己的基于 AI 的算法估计了生成的大脑图像的年龄。

“该算法既准确又可靠,而且易于使用,”首席研究员、同一部门的神经老年病学教授 Eric Westman 表示:“这是一个仍需进一步评估的研究工具,但我们的目标是让它在未来也能用于临床,例如痴呆症研究。”

大脑图像与血液样本一起用于测量脂质、葡萄糖和炎症。参与者还进行了认知测试。此外,还提供了有关运动和医疗状况等生活方式因素的数据。

影响大脑衰老的因素

人工智能工具估计男女大脑年龄平均为 71 岁。研究人员随后通过从参与者的实际年龄中减去估计的生物大脑年龄来研究“大脑年龄差距”。

研究人员发现,糖尿病、中风、脑小血管疾病和炎症与大脑衰老有关,而经常锻炼的健康生活方式则可能与大脑年轻化有关。

“这项研究的结论是,对血管产生不利影响的因素也可能与大脑看起来衰老有关,这表明保持血管健康、保护大脑是多么重要,例如,确保血糖水平保持稳定。”安娜·马塞利亚说。

未来研究方向

在与大脑看起来更老和更年轻有关的因素方面,男性和女性的大脑似乎存在差异,这意味着女性和男性在构建复原力的方式上可能有所不同,研究人员现在计划通过不仅观察激素等生物决定因素而且还观察社会文化影响来调查这一现象。

安娜·马塞利亚指出:“明年,我们将启动一项研究,了解中老年人的社会健康(包括社会参与、联系和支持)以及睡眠和压力如何影响大脑的恢复力,重点关注女性的健康因素。”

这项研究主要由以下机构资助:创新医学中心、Forte、瑞典研究委员会、瑞典大脑基金会、瑞典阿尔茨海默病基金会、瑞典痴呆症基金会、David and Astrid Hagelén 基金会、StratNeuro、卡罗琳斯卡医学院老年病基金会、Loo and Hans Osterman 医学研究基金会、Gamla Tjänarinnor 基金会和认知衰老和痴呆症储备和复原力研究定义合作实验室。卡罗琳斯卡医学院的研究人员没有报告利益冲突,而合著者 Silke Kern 则声明与 Roche、Geras Solutions、Optoeutics、Eli Lilly、Biogen 和 Bioarctic 有关系。

参考文献:“认知未受损的 70 岁个体的生物大脑年龄和复原力”作者:Anna Marseglia、Caroline Dartora、Jessica Samuelsson、Konstantinos Poulakis、Rosaleena Mohanty、Sara Shams、Olof Lindberg、Lina Rydén、Therese Rydberg Sterner、Johan Skoog,安娜·泽特格伦、西尔克·科恩、英格玛·斯科格和埃里克Westman,2024 年 12 月 20 日,阿尔茨海默病和痴呆症。DOI:10.1002/alz.14435

来源:卡罗琳斯卡医学院

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