Согласно исследованию, согласно исследованию, проведенному Калифорнийским университетом в Сан-Франциско и Медицинским центром Бет Исраэль Диаконисс в Бостоне, машинное обучение может быть использовано для анализа мозговых волн и выявления лиц с повышенной вероятностью развития деменции. Результаты показали, что риск развития деменции возрастает, если «возраст мозга», определенный по данным ЭЭГ во время сна, оказывается больше хронологического возраста человека.
По результатам исследований, при отставании мозга от календарного возраста на 10 лет вероятность развития деменции увеличивается почти на 40%. В то же время, если мозг функционирует на уровне, соответствующем более молодому возрасту, риск развития деменции снижается. Исследование опубликовано в JAMA Network.
Для анализа ученые применили модель машинного обучения, объединяющую данные о 13 микроструктурных особенностях мозговых волн, полученных с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). В исследовании приняли участие 7000 человек в возрасте от 40 до 94 лет, у которых на момент его начала не было диагностировано деменцию. За участниками наблюдали в течение 3,5–17 лет, в течение которых у приблизительно 1000 из них развилось это заболевание.
Анализ небольших изменений в мозговых волнах во время сна позволяет получить ценные сведения, которые обычно не учитываются при оценке сна стандартными методами. Предыдущий анализ данных участников не показал заметной взаимосвязи между риском развития деменции и общепринятыми показателями сна, включая продолжительность различных фаз сна и общую эффективность отдыха.
«По мнению старшего автора исследования, существующие показатели не позволяют полностью раскрыть многогранную природу физиологии сна Юэ Ленг, доктор медицины отмечает, что определенные характеристики электроэнцефалограммы (ЭЭГ) во время сна, связанные с возрастом мозга, оказывают значительное влияние на здоровье мозга и функционирование памяти. В частности, к ним относятся дельта-волны, формирующие паттерн «катящихся волн», который является признаком глубокого сна, и «сонные веретена» — кратковременные всплески высокой частоты мозговой активности, ассоциирующиеся с укреплением памяти.
Заметным открытием стало то, что внезапные и выраженные всплески на электроэнцефалограмме, известные как эксцесс, коррелируют с уменьшением вероятности развития деменции.
Установлено, что корреляция между возрастными изменениями в мозге и вероятностью развития деменции сохраняется, даже если принимаются во внимание такие параметры, как уровень образования, курение, индекс массы тела, физическая активность, а также другие состояния здоровья и генетическая предрасположенность.
Благодаря возможности неинвазивной записи сигналов электроэнцефалограммы во время сна, ученые полагают, что оценка возраста мозга может помочь в определении вероятности развития деменции на ранних стадиях, даже при использовании портативных устройств. Кроме того, полученные результаты свидетельствуют о том, что повышение качества сна способно оказывать влияние на процессы старения мозга. Ленг подчеркнул, что коррекция нарушений сна может изменить характеристики мозговых волн, наблюдаемых во время сна.
«Повышение внимания к здоровью, включая снижение индекса массы тела и увеличение физической активности с целью уменьшения риска апноэ, может оказаться эффективным, — отмечает Хаоци Сунь, доцент кафедры неврологии и первый автор исследования, работающий в Медицинском центре Бет Исраэль Диаконисс. — Однако универсального средства для улучшения здоровья мозга не существует».
[Фото: Freepik.com]