Hluboké učení odhaluje genové cíle a potenciální léky na zpomalení stárnutí mozku

V a Nová studie hlášeno v Pokroky vědyVědci analyzovali data MRI uložená na britské biobank a identifikovali sedm genů zodpovědných za rychlé stárnutí biologického mozku a 13 stávajících léků, které se mohou zaměřit na tyto geny.

Zpomalení procesu stárnutí je silná strategie, jak zabránit mnoha nemocem a zvýšit dlouhověkost. Předchozí výzkum naznačil, že schopnost oddálit stárnutí o 2% by mohla mít za následek úspory zdravotní péče za méně než půl století. V průběhu let se ukázalo, že vzorec stárnutí mozku významně ovlivňuje celkové stárnutí člověka, protože je zodpovědný za nárůst rizika neurodegenerace a poklesu fyzického i kognitivního zdraví.

Klíčovým parametrem ve výzkumu zdraví mozku je mezera v mozku (BAG), což je rozdíl mezi odhadovaným biologickým věkem mozku člověka a jejich chronologickým věkem. Jinými slovy, taška měří, jak starý se mozek člověka objevuje na MRI nebo jiných technikách měření věku mozku ve srovnání s jejich skutečným věkem.

Mezera věku mozku je také spolehlivým biomarkerem (nebo proxy) pro studium zdraví mozku. Větší taška je často vidět u jedinců s poruchami mozku, jako je Alzheimerova choroba, demyelinizace a schizofrenie a je také spojena s nižším skóre kognitivních testů.

Zatímco účinky tašky jsou dobře prozkoumány, identifikace faktorů, které řídí proces stárnutí mozku, zůstává výzvou. Je známo, že geny hrají klíčovou roli při utváření toho, jak mozek stárne.

V této studii vědci používali modely hlubokého učení vyškolené na MRI skenování, údaje o životním stylu, zdravotních záznamech a genetických informacích od téměř 39 000 účastníků biobanky ve Velké Británii – průměrují 64 let, se stejným rozložením pohlaví – k určitému bodu. specifické geny To přispívá k rozšiřujícímu tašce.

Jejich zjištění odhalila, že sedm genů (MAPT, TNFSF12, GZMB, SIRPB1, GNLY, NMB a C1RL) bylo slibnými cíli pro stárnutí mozku.

Model 3D-VIT přesně předpovídal biologický věk mozku účastníků analýzou klíčových podpisů v jejich skenování MRI. Vědci použili analýzu mapových map, techniku, která zdůrazňuje nejvlivnější oblasti v obrazu nebo datovém souboru, k identifikaci mozkových oblastí kritických pro odhad věku mozku.

Zjištění poukazovala na lentiformní jádro, oblast mozku zodpovědné za poznání, jako je pozornost a pracovní paměť, a zadní končetina vnitřní kapsle, která spojuje mnoho částí mozku s mozková kůra– Vnější vrstva mozku, která ovládá myšlení, paměť a učení.

Kombinací poznatků o konkrétních cílech genu, oblasti mozku spojené se stárnutím a existujícím Údaje o klinických studiíchVědci identifikovali 13 léků a doplňků, včetně hydrokortisonu, testosteronu, diklofenaku a metforminu, které lze znovu opětovné zpomalení stárnutí mozku.

Vědci poznamenali, že genetický základ stárnutí odkrytého v této studii může usnadnit vývoj nových léků, aby zpomalil stárnutí mozku a zlepšil celkové zdraví. Výsledky této studie však byly získány z populace konkrétního regionu. K vyhodnocení skutečného rozsahu těchto zjištění je třeba provést další výzkum napříč různými populacemi.

© 2025 Science X Network