Функциональные связи между различными сетями мозга могут предсказать возраст человека
Неврологи уже несколько десятилетий пытаются понять, как меняется человеческий мозг в течение жизни. В конечном итоге это может помочь разработать более эффективные методы лечения неврологических и когнитивных расстройств, наблюдаемых в основном у пожилых людей.
Исследователи из Университета Дрекселя и Университета Вилланова недавно провели исследование, в котором изучали взаимосвязь между возрастом и функциональной связью между определенными нейронными сетями в мозге. Их работа, опубликованная в журнале Psychology and Aging, показывает, что связь между определенными областями мозга может предсказать хронологический возраст людей с высокой степенью точности.
"Давний вопрос в литературе о старении и познании касается индивидуальных различий в когнитивной деятельности в зависимости от возраста", - сказала MedicalXpress доктор Евангелия Хрисикоу, одна из ученых, проводивших исследование. Более конкретно: "Какие факторы определяют, почему молодые и пожилые взрослые различаются в способности выполнять всевозможные задания на память, внимание или когнитивную регуляцию?".
Различия в когнитивном функционировании у людей разного возраста хорошо задокументированы. Идея о том, что эти различия связаны с изменениями в связности мозга (т.е. с тем, как регионы и сети мозга общаются друг с другом), была представлена и обсуждалась во многих работах по неврологии.
"Хотя большая часть предшествующей литературы была посвящена тому, как такие различия в нейронной связности связаны с тем, насколько хорошо молодые и пожилые взрослые справляются с различными когнитивными задачами, в нашей работе мы решили, так сказать, перевернуть вопрос с ног на голову", - говорит Хрисикоу. "Мы спросили: Можем ли мы использовать паттерны связности мозга, когда люди не выполняют никаких задач, чтобы предсказать их возраст?"
В рамках своего исследования Хрисикоу и ее коллеги, доктор Ирен Кан и доктор Меган Колфилд, проанализировали данные, полученные от большой когорты из 547 участников в возрасте от 18 до 88 лет, которые являются частью общедоступного набора данных визуализации мозга, собранных Кембриджским центром старения и нейронауки (CamCAN). Анализируя эти данные, группа исследователей прежде всего выяснила, может ли связь между регионами сети исполнительного контроля (ECN) и сети режима по умолчанию (DMN) в мозге предсказать возраст.
"Для этого мы использовали хорошо зарекомендовавший себя статистический метод - множественный регрессионный анализ", - пояснила Хрисикоу. "Далее мы изучили, как связь между ECN, DMN и другим регионом, сетью внимания (SN), которая, как считается, смягчает то, как регионы ECN и DMN общаются друг с другом, влияет на силу связей между областями ECN и DMN"
Анализ, проведенный Хрисикоу и ее коллегами, дал много интересных результатов. Прежде всего, результаты показали, что функциональная связь между крупномасштабными сетями мозга может предсказать возраст с хорошей точностью и что она изменяется в течение жизни. Более конкретно, они обнаружили, что связь между ECN и DMN областями мозга составляет значительную часть возрастной изменчивости.
Интересно, что исследователи обнаружили, что когда они также включили в анализ SN (набор областей мозга, которые выбирают значимые внешние или внутренние стимулы, на которых мозг фокусирует свое внимание), они смогли предсказать возраст человека с еще большей точностью. В будущем их работа может помочь лучше понять закономерности связи мозга, связанные со снижением когнитивных способностей, наблюдаемым в пожилом возрасте.
"Дополнительные анализы возрастных когорт, которые мы провели, показали, что эти связи меняются в течение жизни", - добавила Хрисикоу. "Мы считаем, что эти результаты расширяют наше нынешнее понимание вариаций в крупномасштабной внутренней сетевой связности как функции здорового старения. Следующим нашим шагом будет изучение этих связей в контексте выполнения задач"
