خمسة إمكانيات لكيفية تمكن الدماغ من العمر: 50،000 فحوصات تظهر نمط تلف محتمل.

طيات في الدماغ

لا يمكن أن يسبب الشيخوخة الشعر الرمادي فحسب ، بل يتغير أيضًا في تشريح الدماغ المرئي على صور التصوير بالرنين المغناطيسي ، مع تقلص بعض المناطق بمرور الوقت أو تمر بتغييرات هيكلية. ومع ذلك ، هذه التحولات خفية. يقول كريستوس دافاتزيكوس ، وهو متخصص في التصوير الطبي الحيوي بجامعة بنسلفانيا في فيلادلفيا ومؤلف كتاب "الورق": "العين البشرية غير قادرة على إدراك أنماط من التغييرات المنهجية في الدماغ".

أظهرت الدراسات السابقة أن التعلم الآلي يمكنه استخراج بصمات الأصابع الخفية للشيخوخة من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي. ومع ذلك ، كانت هذه الدراسات في كثير من الأحيان محدودة وشملت في الغالب بيانات من عدد صغير نسبيا من الناس.

من أجل تحديد المزيد من أنماط التجريع البعيدة ، بدأ فريق Davatzikos دراسة استغرقت حوالي ثماني سنوات ليتم الانتهاء منها ونشرها. لقد استخدموا طريقة تعليمية عميقة تسمى سريالية غان ، والتي طورها المؤلف الأول تشوييان يانغ بينما كان طالبًا في مختبر دافاتزيكوس. قام العلماء بتدريب الخوارزمية مع MRTs في الدماغ من 1150 شخصًا يتمتعون بصحة جيدة تتراوح أعمارهم بين 20 و 49 و 8992 من البالغين الأكبر سناً ، بما في ذلك العديد من القيود المعرفية. وقد ساهم ذلك في الخوارزمية للتعرف على الميزات المتكررة لأدمغة الشيخوخة ، بحيث يمكن أن يخلق نموذجًا داخليًا للهياكل التشريحية التي تتغير في نفس الوقت ، على عكس أولئك الذين يميلون إلى التغيير بشكل مستقل.

قام الباحثون بعد ذلك بتطبيق النموذج الناتج على عمليات مسح التصوير بالرنين المغناطيسي لما يقرب من 50000 شخص شاركوا في دراسات مختلفة حول الشيخوخة والصحة العصبية. قدم هذا التحليل خمسة أنماط منفصلة من ضمور الدماغ. ربط العلماء أنواعًا مختلفة من التجويف المرتبطة بالعمر مع مجموعات من الأنماط الخمسة ، على الرغم من وجود بعض الاختلافات بين الأشخاص الذين يعانون من نفس المرض.

نمط الشيخوخة

مركبات إلى ثلاثة من الأنماط الخمسة. ومن المثير للاهتمام ، وجد الباحثون أيضًا مؤشرات على أن الأنماط التي يحددونها يمكن استخدامها من أجل الكشف عن احتمال حدوث مزيد من تنكس الدماغ في المستقبل. يقول دافاتزيكوس: "إذا كنت ترغب في التنبؤ بالانتقال من حالة طبيعية إدراكية إلى ضعف إدراكي طفيف ، فقد كان أحدهما أكثر إثارة للمهاجم". "في المراحل اللاحقة ، يثري إضافة [نمط] ثاني تنبؤه ، وهو أمر منطقي لأن هذا يلتقط انتشار علم الأمراض." وارتبطت أنماط أخرى بأمراض مثل باركنسون ومرض الزهايمر ومجموعة من ثلاثة أنماط كانت بقوة للوفيات.

وجد المؤلفون صلات واضحة بين أنماط معينة من ضمور الدماغ والعوامل الفسيولوجية والبيئية المختلفة ، بما في ذلك استهلاك الكحول والتدخين ، وكذلك التوقيعات الوراثية والكيميائية الحيوية المرتبطة بالصحة. يقول Davatzikos أن هذه النتائج ربما تعكس تأثيرات البئر البدنية العامة على الصحة العصبية ، لأن الأضرار التي لحقت أجهزة الأعضاء الأخرى يمكن أن يكون لها عواقب على الدماغ.

مع ذلك ، يحذر Davatzikos من أن الدراسة "لا تعني أنه يمكن تخفيض كل شيء إلى خمسة أرقام" وأن فريقه يعتزم العمل مع سجلات البيانات التي تتضمن مجموعة واسعة من الأمراض العصبية ولديها تنوع عرقي وثقافي أكبر.