研究人员利用人工智能开发人脑组织年龄预测模型

发布时间：2023-10-11 09:46:22 栏目：生活

导读 衰老的大脑会经历结构和细胞变化，这些变化会影响功能并增加对阿尔茨海默病等神经退行性疾病的易感性。大脑中的年龄加速，或者说生物年龄和...

衰老的大脑会经历结构和细胞变化，这些变化会影响功能并增加对阿尔茨海默病等神经退行性疾病的易感性。大脑中的年龄加速，或者说生物年龄和实际年龄之间的差异，可以揭示有关人体最重要器官之一的机制和正常功能的见解。它还可以解释与年龄相关的变化和功能衰退，以及识别与疾病相关的早期变化，表明大脑疾病的发生。



西奈山的研究人员表示，他们有史以来第一次使用人工智能开发了一种他们称之为“HistoAge”的算法，该算法根据人类脑组织样本的细胞组成来预测亡年龄，平均准确度在 5.45 年以内。这个强大的工具还可以识别容易受到年龄相关变化影响的神经解剖区域，这是潜在认知疾病的一个指标。

研究人员检查了近 700 张数字化幻灯片图像，其中包含来自老年大脑捐赠者的人类海马切片，以开发组织学大脑年龄估计算法。众所周知，海马体与大脑衰老和年龄依赖性神经退行性疾病有关，因此是进行该分析的理想区域。

然后，该团队训练了一个机器学习模型，仅根据数字化部分来估计一个人的亡年龄，这是人类观察者不可能以任何准确度完成的任务。他们利用模型预测年龄与实际年龄之间的差异来推算大脑中年龄加速的程度。

与目前的年龄加速测量(例如 DNA 甲基化)相比，他们发现基于 HistoAge 的年龄加速与认知障碍、脑血管疾病和阿尔茨海默病型异常退行性蛋白聚集水平有更强的关联。研究发现，HistoAge 模型是一种可靠、独立的指标，可用于确定大脑年龄并了解随时间推移导致神经退行性变的因素。