Исследователи из Калифорнийского университета и Медицинского центра Бет Исраэль Диаконисс в Бостоне выяснили, что анализ мозговых волн во время сна с помощью машинного обучения помогает выявить людей с высоким риском развития деменции. Результаты исследования опубликованы в JAMA Network Open.
В основе метода — сравнение фактического возраста человека с так называемым «возрастом мозга». Его рассчитывают на основе сигналов электроэнцефалографии (ЭЭГ) во время сна. Ученые обнаружили, что если «возраст мозга» превышает реальный на 10 лет, риск развития деменции возрастает почти на 40%. Напротив, если «возраст мозга» меньше реального, вероятность расстройства уменьшается.
Для проведения анализа специалисты собрали данные примерно 7000 участников пяти научных проектов. Возраст добровольцев на старте варьируется от 40 до 94 лет, и ни у кого из них не было диагностированной деменции. Наблюдение длилось от 3,5 до 17 лет — за это время расстройство развилось примерно у тысячи человек.
Команда разработала модель машинного обучения, которая анализирует 13 микроструктурных характеристик мозговых волн. Традиционные показатели сна — например, время в разных фазах или общая эффективность — не показали значимой связи с риском деменции. Зато анализ мелкомасштабных паттернов выявил важную информацию, которую раньше упускали.
Особое внимание ученые уделили дельта-волнам (они формируют паттерн «катящихся волн» в фазе глубокого сна) и «сонным веретенам» — коротким высокочастотным всплескам активности, связанным с консолидацией памяти. Еще одно открытие: внезапные крупные всплески активности мозга (эксцесс на ЭЭГ) ассоциируются с более низким риском деменции.
Связь между «возрастом мозга» и риском расстройства сохранилась даже с учетом уровня образования, курения, индекса массы тела, физической активности, других состояний здоровья и генетических факторов.
Общие показатели сна не отражают в полной мере сложную многомерную природу физиологии сна.
Поскольку ЭЭГ можно регистрировать неинвазивно, метод открывает перспективы для раннего выявления риска деменции — например, с помощью носимых устройств. По мнению ученых улучшение качества сна и контроль за состоянием организма (снижение индекса массы тела, повышение физической активности) могут дать результат. Однако «волшебной таблетки для улучшения здоровья мозга не существует».
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые связали две чашки кофе в день со снижением риска деменции.
