人工智能预测大脑年龄,将生活方式与认知健康联系起来
人工智能预测大脑年龄,将生活方式与认知健康联系起来
研究人员利用人工智能分析了70岁人群的大脑图像,估算了他们的大脑生物学年龄,并发现了与生活方式和健康因素之间的关联。糖尿病、炎症和高血糖水平与大脑老化有关,而规律锻炼和健康习惯则与大脑年轻有关。
该研究强调了保持血管健康对于抵御衰老、保护认知能力的重要性。研究人员旨在改进这一人工智能工具以供临床使用,并将在未来的研究中探索性别差异以及社会健康因素对大脑适应能力的影响。
关键事实
- 看起来更老的脑部:糖尿病、中风和炎症等状况与脑部生物年龄看起来更老有关。
- 看起来更年轻的脑部:包括定期锻炼在内的健康生活方式与脑部看起来更年轻有关。
- 人工智能潜力:人工智能工具提供了对生物脑年龄的可靠估计,可能在未来的临床痴呆症评估中有用。
卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)的研究人员利用一种人工智能工具,对70岁人群的大脑图像进行了分析,并估算了他们大脑的生物学年龄。他们发现,对血管健康有害的因素,比如炎症和高血糖水平,与大脑显老有关,而健康的生活方式则与大脑年轻态相关。
研究结果如今发表在《阿尔茨海默病与痴呆症:阿尔茨海默病协会杂志》(Alzheimers & Dementia: The Journal of the Alzheimers Association)上。
每年,瑞典有超过2万人会患上某种形式的痴呆症,其中阿尔茨海默病约占三分之二。然而,大脑衰老的速度受多种风险和健康因素的影响。
该研究的主要作者、卡罗林斯卡学院神经生物学、护理科学与社会学系的研究员Anna Marseglia表示:“尽管最近推出了新的阿尔茨海默病药物,但它们并非对所有痴呆症患者都有效,所以我们想研究什么能够增强大脑抵御病理性衰老过程的能力。”
人工智能推算出的大脑年龄
该研究涉及739名认知健康的70岁老人,其中389人为女性,他们是从瑞典哥德堡的H70研究队列中招募的。研究人员对他们的大脑进行了磁共振成像(MRI)扫描,然后使用他们自己的基于人工智能的算法估算了所得大脑图像的年龄。
该研究的主要负责人、同一系的神经老年病学教授Eric Westman说道:该算法既精准又稳健,而且易于使用。这是一项仍需进一步评估的研究工具,但我们的目标是未来它也能在临床上发挥作用,比如用于痴呆症的研究。
研究人员还采集了参与者的血液样本,以检测脂质、葡萄糖和炎症指标。参与者还接受了认知测试。此外,研究人员还掌握了有关生活方式因素(如运动情况)和医疗状况的数据。
外表显老的大脑
该人工智能工具估算出男女两性的平均脑龄均为71岁。随后,研究人员通过用参与者的实际年龄减去估算出的生物学脑龄,来考察“脑龄差”。
研究人员发现,糖尿病、中风、脑小血管病和炎症与大脑老化有关,而经常锻炼等健康的生活方式则与大脑年轻有关。
Anna Marseglia说:“这项研究的一个启示是,对血管有不良影响的因素也可能与大脑衰老有关,这表明保持血管健康以保护大脑是多么重要,比如要确保血糖水平稳定。”
性别差异的研究
女性和男性的大脑在与大脑显老和显年轻相关的因素方面似乎存在差异,这意味着女性和男性在构建抗压能力方面可能有所不同。研究人员现在计划通过不仅研究诸如激素之类的生物决定因素,还研究社会文化影响来探究这一现象。
Anna Marseglia说:“明年,我们将开展一项研究,以了解中老年时期的社会健康状况——包括社交参与度、联系紧密程度和获得的支持——以及睡眠和压力如何影响大脑的适应能力,重点研究女性健康因素。”
本文原文来自卡罗林斯卡学院