close
预约产品演示
请完善以下信息,我们将联系您进行演示
*
*
我已阅读并同意《隐私政策》
close
预约数据分析
请完善以下信息,我们将联系您进行沟通
*
*
我已阅读并同意《隐私政策》

Acta Neuropathol.:新突破!首次使用机器学习高精度预测死亡年龄,并识别阿尔兹海默症等与年龄相关的脑部疾病

发布:2023-10-12    浏览:16 次

点击下方卡片关注我们~最新前沿资讯抢先看

开放转载欢迎大家转发到朋友圈和微信群

可添加小编微信13295818509获取原文 



衰老的大脑经历结构和细胞变化,这些变化会影响功能并增加对阿尔茨海默病等神经退行性疾病的易感性。大脑中的年龄加速和生物学与实际年龄之间的差异,都可以揭示身体最重要器官的机制和正常功能的见解它还可以解释与年龄相关的变化和功能下降,以及识别与疾病相关的早期变化,预示脑部疾病的发作。


2023年9月18日,西奈山伊坎医学院Gabriel A. Marx硕士 John F. Crary博士及其研究团队在Acta Neuropathologica(IF=12.7)上发表了题为“Histopathologic brain age estimation via multiple instance learning”的文章,该研究第一次使用人工智能开发了一种名为“HistoAge”算法,该算法能够根据人类脑组织预测死亡年龄,平均精度在5.45年内。这个强大的工具还可以识别易受年龄相关变化影响的神经解剖区域,这是潜在认知疾病的指标。



研究人员采用了来自老年大脑捐赠者的近700张带有人类海马切片的大脑图像,以开发组织学大脑年龄估计算法。已知海马体参与大脑衰老和年龄依赖性神经退行性疾病,因此是该分析的理想区域。

预处理和模型训练示意图


然后,该团队训练了一个机器学习模型,仅根据数字化部分来估计一个人的死亡年龄,这是人类观察者不可能准确执行的任务。他们使用模型预测的年龄和实际年龄之间的差异来推导出大脑中的年龄加速量

HistoAge与年龄高度相关


与目前的年龄加速测量(例如DNA甲基化)相比,研究者发现基于HistoAge的年龄加速与认知障碍,脑血管疾病和阿尔茨海默氏症型异常退行性蛋白质聚集的水平有更强的关联。研究发现,HistoAge模型是一个可靠的,独立的指标,用于确定大脑年龄和理解随着时间的推移导致神经退行性变的因素。


HistoAge模型在脆弱的神经解剖区域显示出更多的关联度

研究人员表示,HistoAge模型和其他随后的类似算法代表了评估人类样本衰老和神经变性的全新范式,可以很容易地在临床和转化研究实验室中大规模使用。此外,这种方法提供了更严格,无偏见和更强大的退行性疾病细胞变化指标HistoAge模型能够发现阿尔茨海默病等使人衰弱的脑部疾病的关键因果。

DNA甲基化时钟和实际年龄

临床病理与HistoAge和DNAm加速的相关性

临床科学家越来越多地在研究和诊断环境中使用人工智能这是一个彻底改变医学的工具,该研究团队已成为这个领域的领导者。然而,优化机器学习,不是为了取代卫生系统对富有同情心的护理的承诺,而是改善所有患者的诊断和治疗。

这个模型使研究者更了解老的大脑和与年龄相关的脑部疾病,如阿尔茨海默症通过这种方法,可以发现防止大脑衰老的基因或使大脑衰老恶化的基因,以及发现使个人大脑衰老更快的环境风险因素。

参考文献

Gabriel A. Marx et al, Histopathologic brain age estimation via multiple instance learning, Acta Neuropathologica (2023). DOI: 10.1007/s00401-023-02636-3


资讯来源

https://medicalxpress.com/news/2023-10-age-human-brain-tissue-artificial.html


欢迎加入前沿资讯交流群,入群方式:

添加小编微信13295818509

备注(姓名-工作单位/院校-研究方向-文献交流

(可扫描下方二维码)

入群可免费提供文献下载服务


培训课程


数据分析业务


编译:薛晓萌

校审:展琳琳


全文完

所有注明出处的文章,旨在分享、传播,如有侵权,请及时联系我们,我们将尽快处理

喜欢本文记得一键四连

点点赞点在看点分享点收藏

上一篇:GUT:MRI揭示微生物、肠道和大脑之间的潜在机制,有助于预防和治疗肥胖
下一篇:癫痫研究合集 | 近期高分文献分享,了解癫痫患者的语言、记忆及杏仁核活动