الگوریتم پیشرفته ‘BrainAGE’ می تواند سن واقعی بیولوژیکی مغز شما را محاسبه کند

آیا تا به حال در یک مسابقه آنلاین شرکت کرده اید یا یک بازی موبایلی بازی کرده اید که ادعا کند می تواند به شما بگوید مغز شما چند سال دارد؟ در حالی که این ادعاهای سرگرم کننده قطعا نادرست بودند، یک پیشرفت تکنولوژیکی جدید در زمینه علوم اعصاب اکنون در واقع قادر به محاسبه سن بیولوژیکی مغز افراد – جدا از سن تقویمی آنها است. این تکنیک انقلابی می‌تواند بینش فردی درباره سلامت و رشد مغز، کاهش بالقوه شناختی و رفاه کلی ارائه دهد.

BrainAGE چگونه کار می کند؟

Brain Age Gap Estimation یا “BrainAGE” الگوریتم جدیدی است که توسط محققان علوم اعصاب برای تخمین دقیق سن بیولوژیکی مغز توسعه یافته است. می‌تواند سن بیولوژیکی مغز را با مقایسه داده‌های MRI ساختاری یک فرد با یک مدل مغزی هنجاری مبتنی بر صدها فرد سالم تخمین بزند و در نهایت معیار کمی از رشد و پیری مغز را ارائه دهد. با تجزیه و تحلیل نواحی مختلف مغز، BrainAGE می‌تواند ارزیابی کند که آیا مغز یک فرد پیرتر یا جوان‌تر از سن تقویمی‌شان به نظر می‌رسد و چند سال است. الگوریتم BrainAGE مبتنی بر دانش است که پیری مغز یک فرآیند پویا و غیر خطی است. همانطور که مغز انسان بالغ می شود، مناطق خاصی از مغز در زمان های مختلف، به ترتیب خاص و با الگوهای غیرخطی تغییرات قشر مغز رشد می کنند (و آتروفی می شوند).¹ با استفاده از تکنیک‌های یادگیری ماشین، مدل BrainAGE می‌تواند این الگوهای پیچیده را تجزیه و تحلیل کند تا تخمین دقیقی از سن بیولوژیکی مغز ارائه دهد. در حدود 95 درصد مواقع، این الگوریتم می تواند سن بیولوژیکی مغز را در حدود یک سال برای کودکان و نوجوانان سالم و در عرض 5 سال برای بزرگسالان سالم تخمین بزند و به آن پتانسیل ارائه اطلاعات ارزشمند در مورد سلامت مغز و شرایط مرتبط با سن را می دهد. .

BrainAGE تخمین زد که افرادی که در معرض خطر ابتلا به بیماری آلزایمر هستند، میانگین BrainAGE تخمینی 6 سال بزرگتر از سن تقویمی خود داشتند.

برنامه های BrainAGE

از آنجایی که BrainAGE می‌تواند داده‌های نشانگر زیستی فردی را ارائه دهد، کاربردهای ارزشمند بسیاری در مراقبت‌های بهداشتی دارد زیرا حوزه پزشکی شخصی‌سازی‌شده همچنان در حال تکامل است.

پیش بینی زوال شناختی
BrainAGE در پیش‌بینی زوال شناختی و اختلالات نورودژنراتیو مانند بیماری آلزایمر امیدوارکننده است. به عنوان مثال، BrainAGE تخمین زد که افرادی که در معرض خطر ابتلا به بیماری آلزایمر قرار دارند، به طور متوسط ​​​​6 سال از سن تقویمی آنها مسن تر بودند. اگرچه این نتایج قبل از شروع علائم هر یک از این افراد جمع‌آوری شد، اما متأسفانه در عرض چند سال علائم آلزایمر را نشان دادند که نشان دهنده توانایی BrainAGE برای پیش‌بینی زوال شناختی قبل از شروع آن است.² با شناسایی افراد مبتلا به پیری سریع مغز، می توان مداخلات اولیه و درمان های هدفمند را برای کاهش یا جلوگیری از زوال شناختی اجرا کرد.

سلامت فردی
BrainAGE با ارائه اندازه گیری کمی از سلامت مغز به حوزه پزشکی شخصی کمک می کند. این به متخصصان مراقبت های بهداشتی اجازه می دهد تا برنامه های درمانی را بر اساس سن مغز افراد تنظیم کنند، که به طور بالقوه منجر به مداخلات موثرتر و بهبود نتایج بیمار می شود. از آنجایی که سلامت مغز اغلب با سلامت جسمی کلی مرتبط است، اطلاعات مربوط به رشد مغز می تواند سیگنالی از سایر مشکلات سلامتی در یک فرد باشد. توانایی BrainAGE برای پیش‌بینی مسیرهای شخصی‌شده پیری مغز ممکن است به پزشکان کمک کند تا تأثیرات محافظتی و مضر محیطی مهم را بر سلامت کلی تشخیص دهند و همچنین ممکن است به ردیابی دقیق‌تر پیشرفت بیماری عصبی فرد در طول زمان، در صورت امکان، کمک کند.³

درک رشد غیرعادی دوران کودکی
BrainAGE نه تنها بینشی در مورد زوال مرتبط با سن ارائه می دهد، بلکه به روشن کردن مکانیسم های رشد مغز در دوران کودکی و نوجوانی نیز کمک می کند. با مطالعه افراد با سن مغزی کمتر از حد انتظار، محققان می توانند عوامل محافظتی را که به حفظ ساختار مغز جوان در بزرگسالان کمک می کند و همچنین عوامل خطری که رشد مغز را در کودکان کند می کند، کشف کنند. به عنوان مثال، تحقیقات اخیر نشان می دهد که زایمان زودرس یک عامل خطر برای کندتر شدن پیری و رشد مغز در کودکان و نوجوانان است.⁴ الگوهای پایین‌تر بودن سن بیولوژیکی مغز در کودکان با شرایط خاص متأسفانه می‌تواند با «عقب‌افتادگی» شناختی مرتبط باشد که می‌تواند منجر به مشکلات تحصیلی و رفتاری شود. بنابراین، مدل BrainAGE می تواند یک ابزار فوق العاده ارزشمند برای تشخیص رشد غیرطبیعی مغز در سنین پایین باشد، به طوری که می توان درمان های شخصی را در مراحل اولیه برای این کودکان ایجاد کرد.

آینده BrainAGE

BrainAGE با ارائه اندازه گیری کمی از پیری و رشد مغز بر اساس داده های MRI انقلابی در زمینه تصویربرداری عصبی و تحقیقات پیری ایجاد می کند. BrainAGE با توانایی خود در پیش بینی زوال شناختی، هدایت پزشکی شخصی، شناسایی عوامل خطر و تشخیص توسعه عصبی غیرطبیعی، پتانسیل بسیار زیادی برای بهبود سلامت مغز و رفاه کلی دارد. از آنجایی که تحقیقات در این زیرشاخه به توسعه ادامه می‌یابد، استفاده بیشتر از الگوریتم BrainAGE بدون شک برای حوزه پزشکی شخصی بسیار ارزشمند خواهد بود. با کشف آهسته اسرار بلوغ مغز، ما راه را برای مداخلات و درمان هایی هموار می کنیم که می تواند پیری سالم را ارتقا دهد و کیفیت زندگی ما را برای دهه های آینده بهبود بخشد.