Μια νέα επιστημονική μελέτη αποκάλυψε ένα επαναστατικό τρόπο για να μετρήσουμε πόσο γρήγορα μπορεί να γερνάει ο εγκέφαλος και όχι μόνο πόσο μεγάλος φαίνεται να είναι.
Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές βαθιάς μάθησης και μαγνητικές τομογραφίες, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια μέθοδο υπολογισμού του «ρυθμού γήρανσης» του εγκεφάλου, η οποία θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά τον εντοπισμό ατόμων που διατρέχουν κίνδυνο γνωστικής εξασθένισης και νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.
Η έρευνα, η οποία δημοσιεύθηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), παρουσιάζει ένα νέο τρισδιάστατο νευρωνικό δίκτυο που μπορεί να εκτιμήσει τον ρυθμό γήρανσης του εγκεφάλου με μεγάλη ακρίβεια, ξεπερνώντας τις υπάρχουσες μεθόδους.
Η χρονολογική ηλικία δεν τα λέει όλα
Ενώ η χρονολογική ηλικία -ο αριθμός των κεριών στην τούρτα των γενεθλίων σας- είναι η ίδια για όλους όσους έχουν γεννηθεί την ίδια ημερομηνία, η βιολογική ηλικία μπορεί να διαφέρει σημαντικά μεταξύ των ατόμων.
Το σώμα και ο εγκέφαλος κάποιων ανθρώπων γερνούν πιο γρήγορα ή πιο αργά από την ηλικία τους, σημειώνουν οι ερευνητές. Παλαιότερα, οι ειδικοί μπορούσαν να εκτιμήσουν την «ηλικία του εγκεφάλου» ενός ατόμου από μία μόνο μαγνητική τομογραφία, αλλά αυτό παρείχε μόνο ένα στατικό στιγμιότυπο των συσσωρευμένων επιδράσεων γήρανσης από τη γέννηση.
Η νέα προσέγγιση προχωρά ένα βήμα παραπέρα, μετρώντας τον ρυθμό με τον οποίο συντελείται η γήρανση -τον ρυθμό της γήρανσης του εγκεφάλου- ο οποίος προσφέρει πιο ουσιαστικές πληροφορίες για την τρέχουσα πορεία της υγείας του εγκεφάλου ενός ατόμου.
«Ο ρυθμός γήρανσης του εγκεφάλου μεταφέρει τον ρυθμό της σχετιζόμενης με τη γήρανση αλλοίωσης της ακεραιότητας των νευροβιολογικών συστημάτων», εξηγούν οι ερευνητές. «Για παράδειγμα, ο ταχύτερος ρυθμός αντανακλά ταχύτερες δυσμενείς γνωστικές αλλαγές που συμβάλλουν στη νοσηρότητα και τη θνησιμότητα».
Πώς μετρά η νέα μέθοδος το πόσο γρήγορα γερνά ο εγκέφαλος;
Η ομάδα, με επικεφαλής ερευνητές από το University of Southern California, εκπαίδευσε το μοντέλο της χρησιμοποιώντας μαγνητικές τομογραφίες εγκεφάλου από 2.055 γνωστικά υγιείς ενήλικες. Στην συνέχεια δοκίμασαν το μοντέλο τους με επιπλέον 1.304 συμμετέχοντες και στη συνέχεια το εφάρμοσαν σε μια ανεξάρτητη ομάδα 104 γνωστικά φυσιολογικών ενηλίκων και 140 ασθενών με νόσο Αλτσχάιμερ.
Αυτό που κάνει την νέα προσέγγιση μοναδική είναι ότι εξετάζει τις διαφορές μεταξύ δύο σαρώσεων μαγνητικής τομογραφίας του ίδιου ατόμου που ελήφθησαν σε διαφορετικές χρονικές στιγμές. Υπολογίζοντας πόσο έχει αλλάξει ο εγκέφαλος μεταξύ των τομογραφιών και διαιρώντας την διαφορά με τον χρόνο που έχει παρέλθει, το σύστημα προσδιορίζει τον ρυθμό με τον οποίο γερνάει ο εγκέφαλος του συγκεκριμένου ατόμου.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, το νέο μοντέλο πέτυχε μέσο απόλυτο σφάλμα μόλις 0,16 ετών (7% μέσο σφάλμα) κατά την πρόβλεψη των μεταβολών της ηλικίας του εγκεφάλου σε γνωστικά φυσιολογικά άτομα. Τα άτομα στα 50 τους χρόνια παρουσίαζαν διαφορετικά πρότυπα γήρανσης του εγκεφάλου σε σύγκριση με τα άτομα στα 70 τους χρόνια, συμπληρώνουν οι ίδιοι.
