Piecas iespējas smadzenēm var novecot: 50 000 skenēšanas parāda potenciālo bojājumu modeli.

Salokas smadzenēs

Novecošana var izraisīt ne tikai pelēkus matus, bet arī izmaiņas smadzeņu anatomijā, kas ir redzamas magnētiskās rezonanses attēlveidošanas attēlos, dažās vietās laika gaitā sarūk vai notiek strukturālas izmaiņas. Tomēr šīs pārvērtības ir smalkas. "Cilvēka acs nespēj uztvert sistemātisku smadzeņu izmaiņu modeļus," saka Christos Davatzikos, Pensilvānijas Universitātes Filadelfijā biomedicīnas attēlveidošanas speciālists un papīra autors.

Iepriekšējie pētījumi parādīja, ka mašīnmācība var iegūt smalkos novecošanās pirkstu nospiedumus no MRI datiem. Tomēr šie pētījumi bieži bija ierobežoti un galvenokārt ietvēra datus no salīdzinoši neliela skaita cilvēku.

Lai identificētu tālāku modeļus, Davatzikos komanda sāka pētījumu, kura pabeigšana un publicēšana prasīja apmēram astoņus gadus. Viņi izmantoja dziļas mācīšanās metodi ar nosaukumu Surreal Gan, kuru izstrādāja pirmais autors Zhijian Yang, kamēr viņš bija Davatzikos laboratorijas students. Zinātnieki apmācīja algoritmu ar 1150 veselīgu cilvēku smadzeņu MRT vecumā no 20 līdz 49 un 8 992 gados vecākiem pieaugušajiem, ieskaitot daudzus ar kognitīvajiem ierobežojumiem. Tas veicināja algoritmu, lai atpazītu atkārtotas novecojošu smadzeņu iezīmes, lai tas varētu radīt iekšēju anatomisko struktūru modeli, kas vienlaikus mainās, atšķirībā no tiem, kuriem ir tendence mainīties patstāvīgi.

Pēc tam pētnieki izmantoja iegūto modeli gandrīz 50 000 cilvēku MRI skenēšanai, kuri piedalījās dažādos pētījumos par novecošanos un neiroloģisko veselību. Šī analīze nodrošināja piecus diskrētus smadzeņu atrofijas modeļus. Zinātnieki saistīja dažāda veida ar vecumu saistītu bringeating ar piecu modeļu kombinācijām, lai gan starp cilvēkiem ar vienādu slimību bija dažas atšķirības.

novecošanās modelis

savienojumi līdz trim no pieciem modeļiem. Interesanti, ka pētnieki arī atrada norādes, ka viņu identificētos modeļus varētu izmantot, lai nākotnē atklātu turpmākas smadzeņu deģenerācijas iespējamību. "Ja vēlaties paredzēt pāreju no kognitīvi normāla stāvokļa uz nelieliem izziņas traucējumiem, viens bija visvairāk uz priekšu," saka Davatzikos. "Vēlākos posmos sekundes [modeļa] pievienošana bagātina tā prognozi, kurai ir jēga, jo tas atspoguļo patoloģijas izplatību." Citi modeļi bija saistīti ar tādām slimībām kā Parkinsona un Alcheimera slimība, kā arī trīs modeļu kombinācija, kas bija stingri saistīta ar mirstību.

Autori atrada skaidru saikni starp noteiktiem smadzeņu atrofijas modeļiem un dažādiem fizioloģiskiem un vides faktoriem, ieskaitot alkohola lietošanu un smēķēšanu, kā arī dažādus ģenētiskos un bioķīmiskos parakstus, kas saistīti ar veselību. Davatzikos saka, ka šie rezultāti, iespējams, atspoguļo vispārējās fiziskās urbuma ietekmi uz neiroloģisko veselību, jo citu orgānu sistēmu bojājumiem smadzenēm var būt sekas.

Davatzikos tomēr brīdina, ka pētījums "nenozīmē, ka visu var samazināt līdz pieciem numuriem", un viņa komanda plāno strādāt ar datu ierakstiem, kas ietver plašāku neiroloģisko slimību klāstu un kuriem ir lielāka etniskā un kultūras daudzveidība.