Искусственный интеллект измеряет скорость старения мозга

Исследователи создали новый инструмент, который позволяет неинвазивно определять темпы старения мозга, анализируя данные магнитно-резонансной томографии (МРТ). По словам профессора Андрея Иримиа из USC, ускоренное старение мозга связано с повышенным риском когнитивных нарушений.

"Это новаторский метод, который может изменить подход к изучению и мониторингу здоровья мозга", — отмечает Иримиа. Исследование, описывающее новую модель, было опубликовано 24 февраля 2025 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Хронологический возраст vs. биологический 

Биологический возраст мозга не всегда совпадает с количеством прожитых лет. Например, два человека одного возраста могут иметь разную степень износа тканей мозга в зависимости от здоровья и образа жизни. Хотя традиционные методы оценки биологического возраста основаны на анализе крови, они не дают точной информации о состоянии мозга из-за барьера между кровеносной системой и нервной тканью. Новый метод позволяет избежать этой проблемы.

Прорыв в оценке старения мозга 

Ранее команда Иримиа уже применяла ИИ для анализа МРТ, но прежние модели были ограничены: они могли определить, насколько стар мозг по сравнению с календарным возрастом, но не отслеживали динамику старения.

Сейчас учёные разработали трёхмерную свёрточную нейросеть (3D-CNN), которая анализирует последовательные снимки МРТ одного и того же пациента. Это позволяет выявлять ускоренное или замедленное старение мозга и определять, какие его области подвергаются наибольшим изменениям.

Тестирование и перспективы 

Модель протестировали на 104 здоровых взрослых и 140 пациентах с болезнью Альцгеймера. Результаты показали, что скорость старения мозга коррелирует с когнитивными тестами.

"Этот метод может стать ранним биомаркером когнитивных нарушений", — считает профессор Пол Богдан, соавтор исследования.

Учёные надеются, что новый инструмент поможет не только в диагностике, но и в прогнозировании риска деменции и в оценке эффективности различных методов лечения.

Будущее нейронауки 

Кроме того, модель выявила различия в темпах старения мозга у мужчин и женщин, что может объяснить разную предрасположенность к нейродегенеративным заболеваниям.

По словам Иримиа, в будущем ИИ сможет прогнозировать вероятность развития болезни Альцгеймера, что позволит начать профилактическое лечение на самых ранних стадиях.

"Мы пока не можем точно сказать: 'У этого человека 30-процентная вероятность развития Альцгеймера', но движемся в этом направлении", — заключает исследователь.