ИИ анализира мозъчните вълни по време на сън за откриване на риск от деменция

Нов метод с изкуствен интелект анализира мозъчната активност по време на сън. Технологията помага за ранното откриване на риск от деменция. Учените сравняват действителната възраст на човека със степента на остаряване на неговия мозък. ScienceDaily съобщи за проучването, позовавайки се на научното списание JAMA Network Open.

Изследването се ръководи от екипи от Калифорнийския университет в Сан Франциско (UCSF). В проекта участва и Медицинският център Beth Israel Deaconess в Бостън. Изкуственият интелект оценява „възрастта на мозъка“ чрез електрически сигнали от електроенцефалография (ЕЕГ). Когато мозъкът функционира като по-стар от реалните години на човека, опасността от деменция нараства значително.

Разлика от 10 години между машинно изчислената мозъчна възраст и хронологичната възраст повишава риска с близо 40 процента. Това откритие подчертава защо качественият сън е ключов механизъм за защита срещу когнитивни заболявания. От друга страна, хората с „по-млад“ мозък спрямо реалната си възраст показват много по-ниска вероятност за развитие на деменция.

Екипът разработва иновативен модел за машинно обучение. Този модел комбинира 13 микроскопични характеристики на мозъчните вълни, регистрирани по време на сън. Учените прилагат алгоритъма върху данни от около 7000 души на възраст между 40 и 94 години. Проследяването на участниците продължава в период от 3,5 до 17 години. В началото на проучването никой от тях не страда от деменция. Впоследствие заболяването се развива при около 1000 участници.

Анализът доказва, че фините модели в мозъчните вълни носят важна информация. Стандартните показатели за съня често не успяват да уловят тези детайли. Доцент Юе Лън от Медицинския факултет на UCSF обяснява сложността на процеса:

„Общите показатели за съня не отразяват напълно сложната и многопластова физиология на съня“

Специалистите използват делта-вълни за оценка на възрастта на мозъка. Те са характерни за фазата на дълбокия сън. Моделът следи и кратките периоди на бърза мозъчна активност. Смята се, че те подпомагат формирането и съхраняването на човешките спомени. Доцент Юе Лън добавя още един важен аспект на проучването:

„Мозъчната активност по време на сън ни дава измерим поглед върху това как остарява мозъкът“

Учените вярват, че този неинвазивен метод има голямо бъдеще. ЕЕГ анализът може да се превърне в стандарт за ранно откриване на риск от деменция. Възможно е използването на носими устройства за мониторинг в домашни условия. Това е от съществено значение, тъй като хроничното безсъние ускорява стареенето на мозъка и повишава здравните рискове.

Хаоци Сун, асистент по неврология в Бостън, подчертава ролята на превенцията. Той съветва за по-добър контрол върху здравословното състояние. Намаляването на индекса на телесната маса и физическата активност са ключови фактори. Те помагат за избягване на сънна апнея и подобряват мозъчното здраве.

„По-добрият контрол върху здравословното състояние, като например намаляването на индекса на телесната маса и увеличаването на физическата активност с цел да се намали вероятността от сънна апнея, може да окаже влияние. Но няма магическо хапче за подобряване на здравето на мозъка“

Изследването доказва, че мозъчните вълни по време на сън са надежден биомаркер за когнитивното здраве. Ранната диагностика позволява навременни промени в начина на живот.