• Согласно новому исследованию, новая модель машинного обучения может предсказать возможное возникновение деменции.
  • Авторы утверждают, что точность модели превышает 80% и она может предсказывать заболевание на девять лет раньше.
  • Исследование было сосредоточено на деменции всех причин, а также факторах риска болезни Альцгеймера, наиболее распространенного типа деменции.

По словам исследователей из Лондонского университета Королевы Марии в Великобритании, новый тест может предсказать деменцию с точностью 82%.

Проанализировав 1111 снимков функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) людей с деменцией и без нее, исследователи создали модель с использованием машинного обучения. Они говорят, что он выявляет явные признаки деменции за девять лет до постановки диагноза.

Модель идентифицирует изменения в мозге сеть режима по умолчанию (DMN). DMN активен, когда человек лежит в аппарате фМРТ и ничего не делает. Считается, что состояние DMN, помимо прочего, играет роль в мечтах и ​​самоанализе. Он более активен, когда человек находится в состоянии покоя или занят самореферентными мыслями.

Исследователи собрали снимки фМРТ, использованные в исследовании, из Британского биобанка. Среди участников был 81 человек, у которых на момент сканирования не было диагностировано деменция, но у которых это заболевание развилось девять лет спустя. Для сравнения, 1030 человек служили в качестве контрольной группы в исследовании.

Исследователи изучили разрывы между 10 ключевыми регионами DMN, используя машинное обучение для построения своей модели.

Когда они применили свою модель к медицинским записям участников, они обнаружили, что она точно предсказывает деменцию в течение двухлетнего периода, в течение которого будет поставлен такой диагноз.

Авторы исследования также искали связь между отключением DMN и различными факторами риска деменции. Они обнаружили связь между моделью и социальной изоляцией, которая связана с вероятностью развития болезни Альцгеймера, а также генетическим риском развития этого заболевания.

Есть надежда, что раннее выявление однажды может дать возможность для раннего вмешательства, которое может предотвратить или предотвратить деменцию.

Исследование опубликовано в Природа психического здоровья.

Диагностика различных типов деменции

Доктор Клэр Секстон, доктор философии, старший директор научных программ и информационно-просветительской работы Ассоциации Альцгеймера в США, которая не принимала участия в исследовании, сказала, что DMN, похоже, причастна к болезни Альцгеймера.

«Ряд исследований», — сказала она, — «обнаружили, что болезнь Альцгеймера связана со снижением функциональных связей внутри DMN».

«Это согласуется с нашими текущими знаниями о болезни Альцгеймера и о других характерных изменениях мозга, которые, как известно, начинаются за годы, даже десятилетия, до постановки диагноза», — сказал Секстон.

Инструмент прогнозирования нацелен на выявление деменции по всем причинам, а не только болезни Альцгеймера, а деменции могут быть совершенно разными, отметил Клиффорд Сегил, доктор медицинских наук, невролог из Медицинского центра Провиденс-Сент-Джонс в Санта-Монике, Калифорния. (Он также не принимал участия в исследовании.)

Сегил объяснил, что болезнь Альцгеймера — это «корковая деменция с поражением коры головного мозга, а также сосудистая деменция, которая представляет собой подкорковую деменцию, которая включает повреждение белого вещества мозга».

Тем не менее, как отметил старший автор исследования профессор Чарльз Маршалл, старший преподаватель кафедры деменции в отделении профилактической неврологии Университета Королевы Марии, «на практике подавляющее большинство случаев деменции возникает либо из-за болезни Альцгеймера, либо из-за смешанной болезни Альцгеймера». и сосудистая деменция».

«Нам необходимо расширить работу, чтобы показать, имеет ли она отношение к более редким деменциям, таким как лобно-височная деменция и Деменция с тельцами Леви— сказал Маршалл Медицинские новости сегодня.

Ищем закономерность в мозгу

Модель, разработанная командой Маршалла, отслеживала различные виды деятельности.

«Некоторые области мозга демонстрируют пониженную активность, но другие демонстрируют повышенную активность, вероятно, в качестве компенсаторной реакции. Мы обучили инструмент машинного обучения распознавать закономерности, «подобные слабоумию», — сказал Маршалл.

Практическая прогностическая модель для диагностики деменции

В целом Сегил поддержал продолжение разработки новых моделей для диагностики когнитивных проблем до того, как они проявятся в виде симптомов, особенно в DMN.

Однако он отметил, что «одной из проблем использования фМРТ, подобно исследованиям ядерной медицины, используемым в неврологии, является воспроизводимость результатов этих исследований».

«Например, — объяснил Сегил, — неврологи и нейрорадиологи часто видят одни и те же результаты, когда рассматривают структурные исследования. 3Т МРТ Сканирования, но фМРТ, к сожалению, в клинической практике в настоящее время позволяют разным читателям прийти к совершенно разным выводам».

Секстон перечислила три ограничения, которые она обнаружила в текущем исследовании:

  • «Определение и изучение возможности отключения DMN существенно различаются в разных исследованиях.
  • В текущем исследовании сообщается о деменции по всем причинам, основанной на кодировании клиницистами, а не на диагностических критериях.
  • когорта, из которой было взято это исследование, Британский биобанк, преимущественно белая, более здоровая, чем в среднем, с социально-экономическим статусом выше среднего».

Эти факторы, по ее словам, ограничивают возможность обобщения результатов исследования.

«Репликация результатов с помощью стандартизированных методов и в исследуемых популяциях, которые точно представляют население, живущее с болезнью Альцгеймера и подверженное риску, имеет решающее значение», — сказал Секстон.

Защитных лекарств от деменции пока нет

Раннее выявление когнитивных проблем является одной из важнейших частей помощи пациентам, а эффективное лечение — другой.

«Если окажется, что эти тесты принесут какую-то клиническую пользу в будущем», — сказал Сегил, — «этим пациентам будет чаще проводиться структурная МРТ 3Т, чтобы определить, есть ли анатомические изменения, которые коррелируют с их потерей памяти».

«К сожалению, в 2024 году, даже если бы мы могли нацелиться на пациентов с ранним слабоумием, у нас в настоящее время нет нейропротекторных препаратов, которые можно было бы использовать», — сказал Сегил.

Маршалл сказал, что, поскольку такие вмешательства в конечном итоге будут разработаны, он надеется, что «наш тест можно будет использовать для отбора наиболее подходящих людей для участия в этих испытаниях».