Ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να κρύβει ενδείξεις για την μελλοντική πορεία της υγείας μας, αναφέρουν επιστήμονες από τις ΗΠΑ. Σε μελέτη που πραγματοποίησαν ανακάλυψαν ότι η βιολογική ηλικία του μπορεί να αποκαλύπτει πόσο κινδυνεύει ένα άτομο να εκδηλώσει νευροεκφυλιστικά προβλήματα, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.
Μάλιστα ανέπτυξαν ένα νέο μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης, το οποίο αναλύει τις μαγνητικές τομογραφίες εγκεφάλου και προσδιορίζει με ακρίβεια την έκπτωση των νοητικών λειτουργιών που μελλοντικά μπορεί να οδηγήσει στη νόσο.
Το σύστημα εντοπίζει αδιόρατες αλλαγές, που δείχνουν αν ο εγκέφαλος είναι πιο «γερασμένος» από την χρονολογική ηλικία ενός ατόμου. Εντοπίζει επίσης ορισμένους αδιόρατους δείκτες της ανατομίας του εγκεφάλου, που συσχετίζονται με την έκπτωση των νοητικών λειτουργιών.
«Η μελέτη μας αξιοποίησε τη δύναμη της βαθιάς μάθησης, για να εντοπίσει περιοχές του εγκεφάλου που γερνούν με τρόπο που υποδηλώνει έκπτωση των νοητικών λειτουργιών», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Dr. Andrei Irimia, επίκουρος καθηγητής Γεροντολογίας και Βιοϊατρικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας (USC). «Οι άνθρωποι γερνούν με διαφορετικό ρυθμό. Το ίδιο και οι ιστοί βαθιά μέσα στο σώμα τους. Ο εγκέφαλος ενός 40χρονου ανθρώπου μπορεί να μοιάζει στις μαγνητικές τομογραφίες σαν τον εγκέφαλο ενός 30άρη. Ή μπορεί να θυμίζει περισσότερο τον εγκέφαλο ενός 60χρονου».
Η νέα έρευνα
Τα νέα ευρήματα δημοσιεύονται στην επιστημονική επιθεώρηση Proceedings of the National Academy of Sciences. Όπως εξηγούν οι ερευνητές, συνέλλεξαν τις μαγνητικές τομογραφίες εγκεφάλου 4.681 εθελοντών, οι οποίοι εκείνη την εποχή είχαν φυσιολογική νοητική λειτουργία.
Μέσα στις επόμενες δεκαετίες, οι 351 από τους συμμετέχοντες παρουσίασαν έκπτωση των νοητικών λειτουργιών τους. Άλλοι 359 παρουσίασαν νόσο Αλτσχάιμερ.
Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης για να υπολογίσουν τη βιολογική ηλικία που είχε αρχικά ο εγκέφαλός τους. Ειδικότερα, το προγραμμάτισαν να χρησιμοποιεί τις μαγνητικές τομογραφίες για να δημιουργεί λεπτομερείς ανατομικούς χάρτες του εγκεφάλου. Οι χάρτες αυτοί αποκάλυψαν το μοτίβο της εγκεφαλικής γήρανσης σε κάθε συμμετέχοντα ξεχωριστά.
Με βάση αυτούς τους χάρτες, καθόρισαν στη συνέχεια τη βιολογική ηλικία που είχε ο εγκέφαλος κάθε συμμετέχοντα. Ύστερα, συνέκριναν την βιολογική ηλικία με την αληθινή (την χρονολογική). Όσο μεγαλύτερη ήταν η διαφορά μεταξύ των δύο, τόσο χειρότερη απεδείχθη η νοητική πορεία των συμμετεχόντων.
Υψηλή ακρίβεια
Στη συνέχεια επαλήθευσαν τα ευρήματά τους, ελέγχοντας με το μοντέλο τους άλλους 1.170 εθελοντές. Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι το μοντέλο τους μπορούσε να προβλέψει με απόκλιση 2,3 ετών την αληθινή (χρονολογική) ηλικία κάθε υγιούς συμμετέχοντα. Η ακρίβεια αυτή είναι υψηλότερη από εκείνη άλλων, ανάλογων μοντέλων που έχουν δημιουργηθεί.
Η νέα έρευνα έδειξε ακόμα ότι ο εγκέφαλος των ανδρών γερνά με διαφορετικό τρόπο απ’ ό,τι των γυναικών. Στην πραγματικότητα, ορισμένα τμήματά του γερνούν ταχύτερα στους άνδρες και άλλα στις γυναίκες.
«Η τεχνολογία μας μπορεί να αποτελέσει πανίσχυρο εργαλείο για την εκτίμηση του μελλοντικού κινδύνου αναπτύξεως νόσου Αλτσχάιμερ», τόνισε ο Dr. Irimia. «Όσο νωρίτερα εντοπιστούν τα άτομα υψηλού κινδύνου, τόσο νωρίτερα μπορούν να αρχίσουν οι παρεμβάσεις για την προστασία τους. Το μοντέλο μας αντιλαμβάνεται αδιόρατα και πολύπλοκα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της γήρανσης. Αυτά δεν μπορούν να γίνουν αντιληπτά με άλλες μεθόδους. Γι’ αυτό και είναι τόσο ακριβές στις εκτιμήσεις του».
Φωτογραφία: iStock