Nature Medicine：哪些因素会加速你的大脑衰老？人工智能“大脑时钟”给出

Nature Medicine：基于野生智能开辟的大脑时钟反应了分歧地域人群的大脑年龄差别，经济分歧等地域的女性大脑衰老速度更快！


人之聪明，源于大脑。毫无疑问，大脑是人体最复杂的器官，记忆、说话和情感均源自于大脑的一系列电心理活动。值得留意的是，多项研讨表白，性别差别、经济水和蔼净化物表露等身分会影响大脑的衰老速度，致使大脑年龄领先于现实年龄。


2024年8月28日，国际顶尖医学期刊 Nature Medicine 颁发了一项题为：BrAIn clocks capture diversity and disparities in aging and dementia across geographically diverse populations 的研讨论文。


该研讨经过基于野生智能（AI）设想的“大脑时钟”量化了大脑年龄和现实年龄之间的差别，由此判定一小我的大脑能否比现实年龄衰老得更快。这个大脑时钟显现，女性、分歧等水平较高的国家以及拉美地域国家的人的大脑衰老速度更快。这些发现有助于了解大脑健康与性别、净化物和社会成长之间的联系，并指导相关大脑疾病的防备和治疗。

随着年龄的增加，大脑会发活泼的功用变化，正确绘制这些变化的轨迹及其与现实年龄的关系，对于了解衰老进程、多条理差别和大脑疾病（例如阿尔茨海默病、认知障碍）相当重要。


性别差别是是影响大脑变化的关键身分，对阿尔茨海默病的研讨表白，女性大脑萎缩的速度比男性快，而且性别分歧等会进一步影响大脑健康。但是，迄今为止还没有研讨摸索脑年龄异常的范围，包括跨地理地区、性别之间的生齿异质性的影响，以及从大脑健康到疾病的持续同一体。


在这项最新研讨中，研讨团队经过评价一种复杂形式的功用毗连来观察大脑衰老。功用毗连是权衡大脑地区相互感化水平的一种方式，它凡是会随着年龄的增加而下降。研讨团队操纵了来自15个国家的数据：7个属于拉丁美洲或加勒比地域（墨西哥、古巴、哥伦比亚、秘鲁、巴西、智利和阿根廷），8个不属于拉丁美洲或加勒比地域（中国、日本、美国、意大利、希腊、土耳其、英国和爱尔兰）。

研讨形式图
研讨数据集共包括了5306名介入者，其大脑健康水平也各不不异，有些人很健康，有些人则得了阿尔茨海默病或其他形式的神经退行性疾病，有些人仅得了轻度认知障碍（聪慧症的预兆）。


研讨团队利勤奋用性磁共振成像（fMRI）或脑电图（EEG）丈量了介入者在休息时的大脑活动，前者用于丈量大脑中的血流量，后者用于丈量脑电波活动，并将这些数据输入两个深度进修（Deep Learning）模子中，一个利勤奋用磁共振成像数据，一个利用脑电图数据。

fMRI在分歧数据集上练习和测试深度进修模子


经过基于野生智能（AI）设想的“大脑时钟”，研讨团队计较了每小我大脑的功用毗连，并推算出每小我的大脑年龄差异——从功用毗连中预算出他们的现实年龄与大脑年龄的差别。例如，两者相差10岁意味着你的大脑的功用毗连与比你大10岁的人大致不异。


大脑时钟模子显现，得了阿尔茨海默病或其他范例聪慧症的人比轻度认知障碍和健康对照组的人有更大的大脑年龄差异。更值得关注的是，拉丁美洲和加勒比地域的介入者比其他地域的介入者的大脑年龄差异更大。


别的通讯作者 Agustin Ibanez 教授暗示，拉丁美洲是天下上最分歧等的地域之一，这就是为什么该地域的人的大脑衰老得更快。换而言之，结构性社会经济分歧等、持久表露于空气净化等不健康身分与更大的大脑年龄差异有关，特别是在拉丁美洲人群中。

群体、性别和宏观社会对大脑年龄差异的影响


更重要的是，大脑时钟模子还揭露了大脑年龄的性别差别：生活在性别高度分歧等国家的女性，特别是拉丁美洲和加勒比地域的女性，常常比这些国家的男性有着更大的大脑年龄差异。


总而言之，这项颁发于 Nature Medicine 的研讨表白，大脑的衰老速度在一定水平上是自力于现实年龄的，具体与你住在那里、做什么工作、社会经济水平，以及居住情况中的净化水平等复杂身分相关，而生活在社会经济分歧等的女性更是其中的弱势群体。是以，任何想要促进群众大脑健康的国家，都必须处理性别分歧等和社会经济分歧等题目。


据悉，研讨团队今朝正在进一步伐查大脑年龄差异能否与经济支出亲近有关，他们比力了亚洲国家和美国人群的大脑年龄差异，并增加了“表观遗传时钟”的数据，这类时钟经过检测DNA的甲基化修饰来评价生物学年龄。终极， 他们希望这些数占有助于建立在天下各地人类大脑生物多样性根本上的本性化医疗方式。


排版 | 暖暖
考核 | 麦麦
来历 | 生物天下


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