Una IA mide la velocidad con la que envejece el cerebro
A las posibles herramientas para determinar el envejecimiento se incorpora ahora la inteligencia artificial. Un estudio que se publica en 'PNAS' presenta un nuevo modelo de inteligencia artificial que mide cómo de rápido envejece el cerebro de una personas y podría ser una nueva herramienta para comprender, prevenir y tratar el deterioro cognitivo y la demencia.
La herramienta diseñada por un equipo de la Universidad de California en San Francisco puede rastrear de forma no invasiva el ritmo de los cambios cerebrales mediante el análisis de imágenes por resonancia magnética (IRM). Un envejecimiento cerebral más rápido se correlaciona estrechamente con un mayor riesgo de deterioro cognitivo, señala Andrei Irimia.
«La IA podría cambiar la forma en que hacemos un seguimiento de la salud cerebral, tanto en el laboratorio de investigación como en la clínica -afirma-. Saber a qué velocidad envejece el cerebro puede ser una herramienta muy útil».
La edad biológica es distinta a la edad cronológica de un individuo. Dos personas que tienen la misma edad según su fecha de nacimiento pueden tener edades biológicas muy diferentes debido a lo bien que funciona su cuerpo y a lo «viejos» que parecen ser los tejidos del cuerpo a nivel celular.
Algunos test para evaluar la edad biológica utilizan muestras de sangre para medir el envejecimiento epigenético y la metilación del ADN, que influye en el papel de los genes en la célula. Sin embargo, medir la edad biológica a partir de muestras de sangre es una mala estrategia para medir la edad del cerebro, explicó Irimia.
El envejecimiento cerebral se puede medir de manera más precisa con este nuevo modelo de red neuronal 3D-CNN, que compara resonancias magnéticas de un mismo individuo a lo largo del tiempo. A diferencia de los métodos tradicionales, este enfoque identifica cambios neuroanatómicos asociados con el envejecimiento acelerado o desacelerado y genera mapas que destacan las áreas cerebrales clave.
Cuando se aplicó a un grupo de 104 adultos cognitivamente sanos y 140 pacientes con enfermedad de Alzheimer, los cálculos del nuevo modelo sobre la velocidad del envejecimiento cerebral se correlacionaron estrechamente con los cambios en las pruebas de función cognitiva realizadas en ambos momentos.
«La alineación de estas medidas con los resultados de las pruebas cognitivas indica que el marco puede servir como un biomarcador temprano del deterioro neurocognitivo», señala Bogdan. «Además, demuestra su aplicabilidad tanto en individuos cognitivamente normales como en aquellos con deterioro cognitivo».
El modelo tiene el potencial de caracterizar mejor tanto el envejecimiento saludable como las trayectorias de las enfermedades, y su poder predictivo podría algún día aplicarse para evaluar qué tratamientos serían más efectivos en función de las características individuales.
El nuevo modelo fue capaz de distinguir diferentes tasas de envejecimiento en varias regiones del cerebro. Profundizar en estas diferencias –incluyendo cómo varían en función de la genética, el entorno y los factores del estilo de vida– podría proporcionar información sobre cómo se desarrollan diferentes patologías en el cerebro, afirmó Irimia.
El estudio también demostró que el ritmo del envejecimiento cerebral en ciertas regiones difiere entre los sexos, lo que podría arrojar luz sobre por qué hombres y mujeres enfrentan diferentes riesgos de trastornos neurodegenerativos, incluido el alzhéimer.
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