A IA mede a velocidade com que o cérebro envelhece

A inteligência artificial agora é adicionada à lista de possíveis ferramentas para determinar o envelhecimento. Um estudo publicado na ' PNAS ' apresenta um novo modelo de inteligência artificial que mede a rapidez com que o cérebro de uma pessoa envelhece e pode ser uma nova ferramenta para entender, prevenir e tratar o declínio cognitivo e a demência.

A ferramenta projetada por uma equipe da Universidade da Califórnia, em São Francisco, pode monitorar de forma não invasiva o ritmo das mudanças cerebrais por meio da análise de imagens de ressonância magnética (RM). O envelhecimento mais rápido do cérebro está intimamente relacionado a um risco maior de declínio cognitivo, observa Andrei Irimia .

"A IA pode mudar a maneira como monitoramos a saúde do cérebro, tanto no laboratório de pesquisa quanto na clínica", diz ele. Saber o quão rápido o cérebro envelhece pode ser uma ferramenta muito útil.

A idade biológica é diferente da idade cronológica de um indivíduo. Duas pessoas com a mesma idade na data de nascimento podem ter idades biológicas muito diferentes devido ao bom funcionamento de seus corpos e à "idade" que os tecidos do corpo parecem ter no nível celular.

Alguns testes para avaliar a idade biológica usam amostras de sangue para medir o envelhecimento epigenético e a metilação do DNA, que influencia o papel dos genes na célula. No entanto, medir a idade biológica a partir de amostras de sangue é uma estratégia ruim para medir a idade do cérebro, explicou Irimia.

O envelhecimento do cérebro pode ser medido com mais precisão com este novo modelo de rede neural 3D-CNN, que compara exames de ressonância magnética do mesmo indivíduo ao longo do tempo. Diferentemente dos métodos tradicionais, essa abordagem identifica alterações neuroanatômicas associadas ao envelhecimento acelerado ou desacelerado e gera mapas que destacam áreas-chave do cérebro.

Quando aplicado a um grupo de 104 adultos cognitivamente saudáveis ​​e 140 pacientes com doença de Alzheimer , as estimativas do novo modelo sobre a taxa de envelhecimento cerebral correlacionaram-se estreitamente com as mudanças nos testes de função cognitiva realizados em ambos os momentos.

"O alinhamento dessas medidas com os resultados dos testes cognitivos indica que a estrutura pode servir como um biomarcador precoce do declínio neurocognitivo", disse Bogdan. "Além disso, demonstra sua aplicabilidade tanto em indivíduos cognitivamente normais quanto naqueles com comprometimento cognitivo."

O modelo tem o potencial de caracterizar melhor o envelhecimento saudável e as trajetórias de doenças, e seu poder preditivo poderá um dia ser aplicado para avaliar quais tratamentos seriam mais eficazes com base em características individuais.

O novo modelo foi capaz de distinguir diferentes taxas de envelhecimento em várias regiões do cérebro. Investigar mais profundamente essas diferenças — incluindo como elas variam com base em fatores genéticos, ambientais e de estilo de vida — pode fornecer insights sobre como diferentes patologias se desenvolvem no cérebro, disse Irimia.

O estudo também mostrou que o ritmo de envelhecimento cerebral em certas regiões difere entre os sexos, o que pode esclarecer por que homens e mulheres enfrentam riscos diferentes de doenças neurodegenerativas, incluindo o Alzheimer.