Koliko je biološki star vaš mozak? U svijetu se, pa i u nas, razvijaju različite metode mjerenja biološke starosti, čiji rezultat upućuje na promjenu načina života ili barem nekog njegova dijela. Jer, u onim lošijim slučajevima takva će mjerenja pokazati da je biološka starost organizma veća od njegove stvarne starosti. I to, logično, upućuje na smanjenje šansi za ostvarenje punog doživljenja nečijeg života. Takva su mjerenja ušla i u ono što obično nazivamo “mainstream”, odnosno nisu više na znanstvenoj margini, na razini kakvih eliksira ili, nedajbože, gatanja. Jer upravo nedavno je u popularnoj seriji “The Kardashians” Khloé dobila rezultate svojeg testa biološke starosti pa je ciknula od uzbuđenja kada je rezultat pokazao da je ona, inače 40-godišnjakinja, biološki zapravo u dobi od tek 28 godina.
Sada se pojavila metoda kojom se uz pomoć umjetne inteligencije i MR skeniranja može izmjeriti biološka starost mozga. I to bi trebalo značajno pomoći u prevenciji demencije. Dakle, za razliku od vaše kronološke dobi koja mjeri broj godina od vašeg rođenja, biološka dob ovisi o tome kako funkcionira vaše tijelo, odnosno koliko su “potrošeni” vaše tkivo i stanice. Tako dvoje ljudi iste kronološke dobi mogu imati sasvim različitu biološku dob. Kod nas je razvijen GlycanAge, koji za mjerenje biološke dobi koristi glikane. Više izvora navodi kako se za mjerenje biološke dobi koristi metilacija DNK, što je kemijski proces koji mijenja vaše gene na staničnoj razini. No znanstvenici koji potpisuju ovu novu studiju objavljenu u uglednom znanstvenom časopisu PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) tvrde kako metoda metilacije DNK ne funkcionira kada se radi o mozgu. A to je zato što prirodni obrambeni mehanizam naše sive tvari, koji se naziva krvno-moždanom granicom, ne dopušta krvnim stanicama da prijeđu u mozak. Radi se o granici koja odvaja izvanstaničnu tekućinu mozga od krvi te selektivno propušta tvari i zbog toga uzorak krvi uzet bilo gdje iz vašeg tijela neće sadržavati informaciju o tome koliko je zapravo star vaš mozak, a očito je da krvni uzorak iz samog mozga ne možemo izvući. Da bi se nadvladalo ove limite, znanstvenici s američkog Sveučilišta Južna Kalifornija napravili su neinvazivnu metodu u kojoj se kombiniraju MR i umjetna inteligencija, a od koje se očekuje da bi u budućnosti trebala pomoći u sprečavanju demencije. – Riječ je o inovativnom mjerenju koje bi moglo promijeniti način na koji pratimo zdravlje mozga i u istraživanjima i u liječenju. Znati koliko stari mozak može biti doista važno znanje – samopouzdan je prof. Andrei Irimia, vodeći autor na ovoj studiji.
VEZANI ČLANCI:
Kako se kombiniraju snimke dobivene MR-om i umjetna inteligencija? Prof. Irimia i znanstvenici uključeni u istraživanje uzeli su tisuće snimki magnetske rezonance dobivenih od osoba različite starosti i različitog stanja mozga te su koristeći umjetnu inteligenciju koja je proces znatno ubrzala dobili procjenu kolika je biološka starost mozga. Napravljen u suradnji s Paulom Bogdanom, izvanrednim profesorom elektrotehnike i računalnog inženjerstva, voditeljem katedre Jack Munushian Early Career u školi inženjerstva USC Viterbi, model je uvježban i potvrđen na više od 3000 MR skeniranja kognitivno normalnih odraslih osoba. – Za razliku od tradicionalnih pristupa presjeka, koji procjenjuju starost mozga na temelju jednog skeniranja u jednoj vremenskoj točki, ova longitudinalna metoda uspoređuje početne i naknadne MR snimke iste osobe. Kao rezultat toga, točnije ukazuje na neuroanatomske promjene povezane s ubrzanim ili usporenim starenjem – rekao je Bogdan.
Dakle, istodobno se ovom metodom ne može utvrditi koliko brzo mozak stari ili što bi se s njim ili u njemu moglo dogoditi u budućnosti. Znanstvenici su, tako, napravili model koji su nazvali 3D konvolucijskom neuralnom mrežom, 3D-CNN, kojom se u osnovi uspoređuju početne MR snimke kod neke osobe s onima napravljenim kasnije kako bi se dobili precizniji rezultati. Potom se tim modelom moglo utvrditi koja područja mozga stare brže od drugih. Znanstvenici su testirali model na 104 odrasle osobe sa zdravim mozgom te na 140 oboljelih od Alzheimera. Uočili su da je brzina starenja mozga blisko povezana s kognitivnim funkcijama. Dakle, oni kod kojih mozak stari brže primjetno će iskusiti slabije sjećanje i brzinu obrade informacija. Za primjenu umjetne inteligencije znanstvenici smatraju kako ona pomaže ranije uočiti znakove kognitivnog propadanja, ali kako umjetna inteligencija može dati točne projekcije samo o kretanju bolesti, može pomoći liječnicima da odrede najbolje terapije. Irimia je također iskazao optimizam zbog potencijala novog modela da prepozna osobe sa starenjem mozga bržim od normalnog prije nego što se pokažu bilo kakvi simptomi kognitivnog oštećenja. Iako su uvedeni novi lijekovi protiv Alzheimerove bolesti, njihova je učinkovitost bila manja nego što su se istraživači i liječnici nadali, potencijalno zato što pacijenti možda ne započnu s lijekom sve dok Alzheimer nije već znatno uznapredovao. Izuzetan optimizam donijelo je i otkriće kako model može pružiti uvide u to kako genetika, okoliš i životni stil utječu na starenje mozga.
– Jedan od faktora za koji su znanstvenici mojeg laboratorija zainteresirani jest procjena rizika od Alzheimerove bolesti pa se nadamo kako ćemo jednog dana moći dati točnu procjenu o tome da su kod neke osobe, primjerice, izgledi da dobije tu bolest oko 30 posto. Nismo još stigli do te točke, ali radimo na tome – kaže prof. Irimia. Dodaje da misli kako će ovakav pristup biti od pomoći u dobivanju varijabli kojima će biti moguće prognozirati rizik od Alzheimerove bolesti.
– To bi bilo nešto doista moćno, posebno ako se krene u razvijanje potencijalnih lijekova za prevenciju – rekao je ovaj znanstvenik. Istraživanje provedeno prije ovoga koje su proveli Irimia i njegovi suradnici istaknulo je potencijal MRI skeniranja za neinvazivno mjerenje biološke starosti mozga. Taj raniji model koristio je analizu umjetnom inteligencijom za usporedbu anatomije mozga promatranog pacijenta s podacima prikupljenim iz skeniranja MR-om tisuća ljudi različite dobi i kognitivnog zdravstvenog stanja. Međutim, priroda presjeka analize jednog MR skeniranja za procjenu starosti mozga imala je velika ograničenja, objasnio je znanstvenik. Dok je prethodni model mogao, na primjer, pokazati je li mozak pacijenta bio deset godina “stariji” od njegove kalendarske dobi, nije mogao pružiti informacije o tome je li se to dodatno starenje dogodilo ranije ili kasnije u njegovu životu niti je li se starenje mozga ubrzalo. No ovim modelom može se i to.
>>Pitali smo umjetnu inteligenciju koji bi narodi mogli nestati u sljedećih 100 godina, odgovor bi vas mogao zabrinuti>>