通過神經影像預測腦年齡

大腦會隨著年齡的增長而在結構功能上產生顯著變化,而變化程度則因人而異,其中精神分裂症、癲癇、阿爾茨海默病等神經疾病以及艾滋病毒感染等都會造成大腦老化的負擔。那麼通過觀察大腦的老化程度是否可以預測腦年齡呢?

近來,有研究者通過MRI對73歲的老年人進行了大量的研究,結果表面腦組織年齡和死亡率風險之間存在著顯著的關係,通過與生物老化的體征表現(手握力、肺功能、步行速度等)進行對比,發現手握力降低、呼氣量降低、步速減慢也與腦年齡顯著相關。因此,腦年齡可以作為生物衰老的一個潛在老化標誌物,並且可以通過機器學習的方法,通過測算腦年齡對老年人的死亡率風險進行相對個性化的預測。

但由於大腦中並沒有一個特定區域來掌管衰老,且與年齡相關的大腦變化是非線性且具有很強的個體差異,因而在機器學習時多少會有一些誤差。

目前國際神經影像數據共享計劃(INDI)和NeuGrid4U等正在倡議共享現有的數據,利用這些更龐大更複雜的數據進行統計分析,優化算法,有希望更好的預測腦年齡。

撰文:嚴陶陶

原始論文:James H. Cole, Katja Franke, Predicting Age Using Neuroimaging: Innovative Brain Ageing Biomarkers. Trends in Neurosciences(2017)
http://www.cell.com/trends/neurosciences/fulltext/S0166-2236(17)30187-X

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