Согласно исследованию, проведенному Калифорнийским университетом в Сан-Франциско и Медицинским центром Бет Исраэль Диаконисс в Бостоне, анализ мозговых волн с помощью машинного обучения поможет выявить людей с высоким риском развития деменции. Анализ показал, что риск развития деменции повышается, когда «возраст мозга» человека, рассчитанный на основе сигналов ЭЭГ во время сна, превышает его фактический возраст.
При увеличении возраста мозга на 10 лет по сравнению с фактическим возрастом риск развития деменции возрастает почти на 40%. И наоборот, если возраст мозга был меньше фактического, риск развития деменции был ниже. Исследование опубликовано в JAMA Network.
Ученые использовали модель машинного обучения, которая объединяет 13 микроструктурных характеристик мозговых волн, полученных с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) от 7000 участников. Участникам исследования было от 40 до 94 лет, и ни у кого из них на момент начала исследования не было деменции. За ними наблюдали от 3,5 до 17 лет, за это время примерно у 1000 участников развилось это расстройство.
Исследователи обнаружили, что анализ мелкомасштабных паттернов мозговых волн во время сна позволяет получить информацию, которую часто упускают из виду при использовании традиционных показателей сна. Ранее проведенный анализ данных участников не выявил существенной связи между риском развития деменции и традиционными показателями сна, такими как время, проведенное в разных фазах сна, или общая эффективность сна.
«Показатели сна не отражают в полной мере сложную многомерную природу физиологии сна», — говорит старший автор исследования Юэ Ленг, доктор медицины. Известно, что некоторые паттерны ЭЭГ во время сна, влияющие на возраст мозга, играют важную роль в поддержании здоровья мозга и памяти. К ним относятся дельта-волны, образующие паттерн «катящихся волн», характерный для глубокого сна, и «сонные веретена» — короткие высокочастотные всплески активности мозга, связанные с консолидацией памяти.
Одним из наиболее примечательных открытий стало то, что внезапные резкие скачки на ЭЭГ, так называемый эксцесс, были связаны с более низким риском развития деменции.
Исследователи также обнаружили, что связь между «старением» мозга и риском развития деменции остается значимой даже с учетом таких факторов, как уровень образования, курение, индекс массы тела, физическая активность, а также другие состояния здоровья и генетические факторы риска.
Поскольку сигналы ЭЭГ во время сна можно регистрировать неинвазивным способом, исследователи предположили, что определение возраста мозга поможет выявить риск развития деменции в неклинических условиях, например с помощью носимых устройств. Полученные данные также указывают на то, что улучшение качества сна может повлиять на процесс старения мозга. Ленг отметил, что лечение нарушений сна может изменить характер мозговых волн, связанных со сном.
«Улучшение контроля за состоянием организма, например снижение индекса массы тела и увеличение физической активности для уменьшения вероятности апноэ, может дать результат, — говорит первый автор исследования Хаоци Сунь, доцент кафедры неврологии в Медицинском центре Бет Исраэль Диаконисс. — Но волшебной таблетки для улучшения здоровья мозга не существует».
[Фото: Freepik.com]
