常见的大脑疾病会加速大脑老化
一项新的国际研究显示,常见的大脑疾病似乎与大脑加速衰老有关,该研究使用机器学习模型分析了超过4.5万人的大脑MRI结构数据。研究人员发现,患有记忆障碍、多发性硬化症(MS)和精神分裂症等疾病的人,其大脑看起来比实际年龄要老;然而,不同的疾病之间存在差异。一个人的mri估计的大脑年龄和实际大脑年龄之间的差异(称为大脑年龄差距)与疾病相关的功能衰退有关,这似乎也受到遗传模式的影响。调查结果发表在自然神经科学。
东芬兰大学的Hilkka Soininen教授指出:“这项研究是广泛的国际数据集和现代计算方法提供的可能性的一个很好的例子。”
东芬兰大学参与了这项研究,提供了在欧盟资助的AddNeuroMed研究中收集的数据。收集在Kuopio的数据集包括阿尔茨海默氏症患者轻度认知障碍以及健康控制。
研究人员使用了年龄在3岁到96岁之间的45000多人的结构性核磁共振数据。首先,他们分析了3.5万多名健康对照者的大脑核磁共振图像,以训练和调整机器学习模型来预测年龄。大脑年龄预测模型在全脑水平和单个脑区域水平上分析了大脑。由于大脑的结构是由性别决定的,因此为男性和女性创建了不同的模型。利用这些模型,研究人员分析了近6000张大脑MRI图像,这些图像来自患有大脑紊乱或疾病的个体,如多发性硬化症、精神分裂症、重度抑郁症,轻度认知障碍或其他记忆障碍。最后,研究人员分析了4000多名健康对照者的大脑MRI图像,这些人不包括在创建预测模型的原始样本中。
研究结果显示,患有记忆障碍、轻度认知障碍、多发性硬化症或精神分裂症的人的大脑衰老速度加快。与同龄的健康对照组相比,痴呆症患者的大脑年龄差距最大,即4岁。此外,与年龄相关的变化发生在不同的大脑区域障碍。例如,精神分裂症与额叶加速衰老有关,重度抑郁症与颞叶加速衰老有关,痴呆和MS与皮层下区域加速衰老有关。
大脑年龄差距还与疾病相关的功能衰退有关。例如,痴呆症患者的大脑年龄差距越大,他们的微型精神状态检查(MMSE)得分越低。
基因在许多大脑疾病的发展中起着作用。研究还表明,大脑年龄差距与基因有关。在健康对照组中,24%的脑年龄差异可以用单核苷酸多态性(SNP)来解释。许多与大脑加速衰老相关的snp也与一些大脑紊乱有关。
研究人员指出,进一步的研究是否可以在大脑疾病的第一个症状显现之前就观察到大脑的加速衰老,以及这些发现是否与个体患者的水平相关,都是需要的。此外,其他成像方法可以提供更多关于大脑老化的信息大脑障碍。
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