В исследовании, опубликованном в GeroScience, с помощью искусственного интеллекта выявили то, по каким отделам мозга можно отследить переход от здорового старения к мягкому когнитивному снижению, а по каким – к болезни Альцгеймера.
Связь между атрофией мозга и болезнью Альцгеймера хорошо известна, однако какие именно отделы мозга отвечают за переход между конкретными стадиями заболевания, например, от здорового старения к мягким когнитивным нарушениям и далее к болезни Альцгеймера, не известно. Исследования показывают, что медиальная височная область (гиппокамп и энторинальная кора) играет важную роль, но как именно меняется вклад разных структур при прогрессировании деменции, оставалось неясным.
Авторы нового исследования предположили, что используя машинное обучение и большой объем данных, можно определить уникальные приметы изменения мозга для каждого этапа болезни.
Исследователи проанализировали данные 568 пациентов из крупнейшей базы данных. ИИ должен был решить три задачи: выделить здоровых пожилых, людей с мягкими когнитивными нарушениями и с болезнью Альцгеймера, а также предсказать переход от нормы к деменции. Сравнивали статус цереброспинальной жидкости (соотношение тау-белка и β-амилоида), объем гиппокампа и толщину энторинальной коры.
Оказалось, что развитие заболевания можно увидеть по разными участкам мозга. Переход от здорового старения к мягким когнитивным нарушениям определяется гиппокампом – его объем значительно меньше у тех, у кого позже развивалась деменция. А вот переход от мягких когнитивных нарушений к болезни Альцгеймера хорошо видно по энторинальной коре и миндалине – их уменьшение предсказывало ухудшение состояния с точностью до 70%.
Новая ИИ-методика подтвердила известные данные. При болезни Альцгеймера сначала накапливаются патологические белки (β-амилоид и тау-белок), затем развивается нейродегенерация, то есть гибель нейронов и атрофия мозга, которую можно увидеть на МРТ (например, в качестве снижения объема гиппокампа). В начале мягких когнитивных нарушений гиппокамп страдает раньше, а энторинальная кора – позже (уже при развитой деменции).
Исследование выявило, что МРТ-измерения гиппокампа и энторинальной коры могут служить неинвазивными биомаркерами стадий деменции, снижая потребность в люмбальной пункции. Исследование открывает путь к персонализированному прогнозированию – у одних пациентов нужно следить за гиппокампом, у других — за энторинальной корой.
Текст: Юлия Баимова
Predicting the progression of MCI and Alzheimer’s disease on structural brain integrity and other features with machine learning by Mieling, M., et al. GeroScience 48, 463–487 (2026).
