Американские ученые показали, что у людей старше 60 лет с менее плотными костями позвоночника быстрее снижаются результаты тестов на память и мышление, а в некоторых областях мозга быстрее ухудшается состояние нервных волокон. Плотность костей рассчитывала нейросеть по снимкам грудной клетки, сделанным для других целей. Это важно, так как такая оценка не требует дополнительных обследований и могла бы помогать находить людей с риском ускоренного старения мозга. Работа опубликована в журнале Radiology.
Схема исследования. По КТ грудной клетки нейросеть определяет плотность костей позвонков, затем с ней сопоставляются данные МРТ мозга (очаги гиперинтенсивности и упорядоченность волокон) и результаты тестов на память и мышление. Credit: Momtazmanesh et al. / Radiology 2026
Ранее было известно, что поражение белого вещества мозга (пучков волокон, соединяющих его области) связано со снижением памяти и мышления и с риском деменции. На МРТ его видно по очагам гиперинтенсивности, то есть участкам повышенного сигнала, которые чаще всего связывают с поражением мелких сосудов, и по снижению показателя упорядоченности волокон. Замечали и связь костей с мозгом. При остеопорозе деменция встречается чаще, а при низкой плотности костей чаще видны очаги гиперинтенсивности. Предполагают общие причины, например хроническое воспаление. Но как исходная плотность костей связана с изменениями мозга в течение нескольких лет, по словам авторов, не изучали.
Авторы работы использовали данные Многоэтнического исследования атеросклероза, в котором с 2000 года наблюдают за взрослыми из 6 городов США, некоторым из них проводились два обследования с интервалом около 5 лет. По компьютерной томографии грудной клетки нейросеть выделяла позвонки, и по яркости их внутренней части рассчитывали плотность кости. На МРТ другая нейросеть измеряла объем очагов, а упорядоченность волокон оценивали по движению вдоль них молекул воды. Память и мышление проверяли опросником и тремя тестами, из которых выводили и общий показатель. Учитывали возраст, пол, образование, диабет, факт курения и другие факторы. В анализ вошли 715 человек (в среднем 69 лет): около 400 с данными МРТ и около 650 с результатами тестов.
Общий объем очагов от плотности костей не зависел. Но в мозолистом теле, пучке волокон между полушариями, очаги росли в объеме быстрее – на каждые 100 мг/см³ меньшей плотности приходилось на 12,8% больше прироста в год. У людей с диабетом связь была заметна и для общего объема очагов, у остальных нет. Упорядоченность волокон при низкой плотности снижалась быстрее (примерно на 0,2% в год), но после поправки на множественные сравнения различие перестало быть достоверным. Достоверным осталось лишь снижение упорядоченности одного участка проводящих путей в глубине мозга – передней ветви внутренней капсулы.
Общий показатель мышления и памяти падал быстрее при каждом снижении плотности на 100 мг/см³. За 5 лет разница составила 0,15 стандартного отклонения, то есть около трети общего снижения за этот срок. Результаты опросника снижались на 0,3% в год быстрее, отдельные тесты связи не показали. Связь прослеживалась у людей с низким уровнем триглицеридов и не прослеживалась при высоком.
Авторы считают, что это можно объяснить повышенной уязвимостью по сравнению с прочими структурами мозолистого тела, внутренней капсулы и свода мозга, волокна которых покрыты тонкой изоляцией. То есть сначала страдает структура волокон, а потом появляются видимые очаги. Возможно, играют роль сигналы из костной ткани. Но плотность костей может просто отражать накопленное за жизнь состояние организма: системное воспаление, нарушения обмена, малоподвижность. Эффекты малы для прогноза по отдельному человеку, но, по мнению авторов, пригодны для оценки рисков в популяции.
Работа сделана аккуратно, но есть нюансы. Исследование наблюдательное, поэтому причинность не доказана. Общей причиной вполне могли быть обмен веществ и менопауза у женщин. В итог вошла лишь часть из 2086 подходящих участников, причем они были моложе остальных, так что самые тяжелые случаи могли выпасть. Для обоих главных показателей мозга достоверной связи не получено, значимыми остались отдельные области из 18, а часть находок в проверочных расчетах ослабла. Общий показатель включает опросник, так что это не два независимых подтверждения, а объясняют ли изменения белого вещества падение результатов, не проверяли.
В заключении сказано, что снижение мышления заметнее при диабете, хотя в результатах эта особенность показана для очагов, но не для общего показателя. Тем не менее получен перспективный инструмент, так как плотность костей можно оценивать автоматически по уже имеющимся снимкам, и, например, в России это уже реальность благодаря внедренным в клинические процессы рентгенологов сервисам искусственного интеллекта. Теперь нужны проверка на других томографах и более долгие наблюдения.
Текст: Анна Хоружая
Deep Learning–derived Bone Mineral Density and Longitudinal White Matter Microstructure and Cognitive Decline: Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis by Momtazmanesh et al. Radiology. Published September 2026
