Снимок фМРТ (искусственно окрашенный) человеческого мозга.
Исследователи использовали данные таких сканов для оценки степени старения мозга.
Воздействие загрязнения воздуха и проживание в стране с высоким социально-экономическим неравенством связаны с большим разрывом между возрастом мозга и хронологическим возрастом.

Недавно разработанные «мозговые часы» могут определить, стареет ли мозг человека быстрее, чем предполагает его хронологический возраст. Часы показывают, что мозг стареет быстрее у женщин, а также у жителей стран с высоким уровнем неравенства и стран Латинской Америки.

Далее...



«То, как стареет ваш мозг, — это не просто годы. Это то, где вы живете, чем занимаетесь, ваш социально-экономический уровень, уровень загрязнения окружающей среды», — говорит Агустин Ибаньес, ведущий автор исследования и нейробиолог из Университета Адольфо Ибаньеса в Сантьяго. — Любая страна, которая хочет инвестировать в здоровье мозга людей, должна решать проблемы структурного неравенства».

Работа «действительно впечатляет», — говорит нейробиолог Владимир Хачински из Западного университета в Лондоне (Канада), который не принимал участия в исследовании. Оно было опубликовано 26 августа в Nature Medicine.


Просто подключить

Исследователи изучили старение мозга, оценивая сложную форму функциональной связности — показатель того, в какой степени области мозга взаимодействуют друг с другом. Функциональная связность обычно снижается с возрастом.

Авторы опирались на данные из 15 стран: 7 (Мексика, Куба, Колумбия, Перу, Бразилия, Чили и Аргентина), расположенных в Латинской Америке или Карибском бассейне, и 8 (Китай, Япония, США, Италия, Греция, Турция, Великобритания и Ирландия), находящихся в других регионах. Из 5306 участников некоторые были здоровы, некоторые страдали болезнью Альцгеймера или другой формой деменции, а некоторые имели легкие когнитивные нарушения, предшествующие деменции.

Исследователи измеряли активность мозга участников в состоянии покоя — когда они ничего особенного не делали — с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) или электроэнцефалографии (ЭЭГ). Первый метод измеряет кровоток в мозге, а второй — активность мозговых волн.

Авторы вычислили функциональную связность мозга каждого человека и ввели эти данные в две модели глубокого обучения, обученные предсказывать возраст мозга: одну для данных фМРТ и одну для данных ЭЭГ. Затем они смогли вычислить «разрыв в возрасте мозга» каждого человека — разницу между его хронологическим возрастом и возрастом мозга, оцененным по функциональной связности. Например, если разница в возрасте мозга составляет десять лет, это означает, что связность вашего мозга примерно такая же, как у человека на десять лет старше вас.


Неравные разрывы

Модели показали, что у людей с болезнью Альцгеймера или другим типом деменции разрыв в возрасте мозга был больше, чем у людей с легкими когнитивными нарушениями и у здоровых людей из контрольной группы.

У участников из Латинской Америки и Карибского бассейна в среднем наблюдался больший разрыв в возрасте мозга, чем у представителей других регионов. По словам Ибаньеса, Латинская Америка является одним из регионов с самым высоким уровнем неравенства в мире, и он считает, что именно поэтому мозг людей из этого региона стареет быстрее. Структурное социально-экономическое неравенство, воздействие загрязнения воздуха и различия в состоянии здоровья были связаны с большим разрывом в возрасте мозга, особенно у людей из Латинской Америки.

Более того, женщины, живущие в странах с высоким уровнем гендерного неравенства, особенно в Латинской Америке и Карибском бассейне, как правило, имеют более существенные различия в возрасте мозга, чем мужчины в этих странах.


Другие часы, другие континенты

По словам Хачински, даже простое количественное определение старения мозга в столь географически разнообразной выборке является феноменальным достижением. Он считает вывод о том, что разрывы в возрасте мозга различаются, обоснованным, но предупреждает, что функциональная связность — это лишь один из способов измерения здоровья мозга и что у человека может быть высокая связность мозга при плохом психическом здоровье из-за таких состояний, как депрессия или тревожность. Нейробиология «не очень хороша в измерении гештальтов», — говорит он.

Одним из возможных источников несоответствий в данных является разнообразие распределенных по 15 странам аппаратов фМРТ и ЭЭГ, на которых проводилось сканирование мозга. Например, в странах с низким уровнем дохода могло быть более старое оборудование, которое генерировало данные более низкого качества, чем в странах с высоким уровнем дохода. Но Ибаньес не обнаружил никакой связи между более низким качеством данных и большим разрывом в возрасте мозга или большим структурным неравенством.

Теперь команда Ибаньеса изучает, связаны ли различия в возрасте мозга с национальным доходом, сравнивая эти показатели в группах из азиатских стран и США и добавляя данные из «эпигенетических» часов, которые измеряют биологический возраст, исследуя химические модификации ДНК. В конечном итоге Ибаньес надеется, что эти данные будут способствовать персонализированным подходам в медицине, которые основаны на полном биологическом разнообразии мозга людей по всему миру.

«Нам нужно понять это разнообразие, — говорит Ибаньес. — Мы не сможем создать по-настоящему глобальную науку о деменции, не обратившись к этому вопросу».