Возраст человека удалось предсказать по связям между определенными сетями мозга

Коллектив ученых, возглавляемый сотрудниками университетов Дрекселя и Вилланова в Филадельфии (Пенсильвания, США), исследовал, как возраст человека коррелирует с функциональной связью между крупномасштабными сетями мозга. В будущем выводы работы, опубликованной в журнале Psychology and Aging, позволят разработать эффективные методы лечения нейродегенеративных заболеваний.

«В литературе о старении и когнитивных функциях давний вопрос касается индивидуальных различий в умственных способностях в зависимости от возраста. В частности, какие факторы определяют, почему молодые и пожилые различаются в способностях выполнять задания на память, внимание или когнитивную регуляцию?» — рассказала доктор Евангелия Хрисику, участвовавшая в новом исследовании.

О том, что с возрастом когнитивное функционирование — способность выполнять различные умственные действия, тесно связанные с обучением и решением проблем — меняется, не секрет. Также нейробиологам известно, что эти различия между молодыми и пожилыми людьми объясняются изменениями в связях мозга — в том, как его области взаимодействуют друг с другом.

В то время как авторы предыдущих исследований главным образом фокусировались на том, как различия в нейронных сетях влияют на то, насколько хорошо люди разного возраста справляются с когнитивными заданиями, в новой работе проблема поставлена, по словам самих ученых, «с ног на голову». «Мы задались вопросом: можно ли задействовать модели связей мозга, когда люди не выполняют никаких задач, чтобы предсказать их возраст?» — добавила Хрисику.

В выборку вошли 547 человек 18-88 лет, по которым были доступны результаты нейровизуализации, выполненной в Кембриджском центре старения и неврологии (Cam-CAN). С использованием их данных исследователи сначала анализировали, может ли связь между центральной исполнительной сетью и сетью пассивного режима работы мозга (в отличие от первой, она активна, когда человек ничем не занят, бездействует, отдыхает и погружен в себя) быть маркером возраста. С этой целью они использовали множественный регрессионный анализ (позволяет установить зависимость одной переменной от двух либо более независимых переменных)

Помимо этого, ученые проверили, как на прочность связи между этими двумя сетями влияет сеть выявления значимости: она активируется, когда возникает несоответствие между тем, что человек знает и можем предсказать, и тем, что он видит, слышит или ощущает. Именно эта сеть отвечает за осознанное внимание — когда она задействована, мозг выходит из пассивного режима работы (и наоборот).

Как показали результаты, по функциональной связи между крупномасштабными сетями мозга, которая изменяется в процессе взросления и старения, действительно можно с высокой точностью угадать возраст человека. Причем когда учитывали сеть выявления значимости, определять количество лет от рождения удавалось еще лучше. 

«Эти результаты расширяют понимание изменений в крупномасштабных сетях мозга в зависимости от здорового старения. Нашим следующим шагом будет изучение таких взаимосвязей в контексте выполнения задач», — подытожили ученые.