پروتئین‌های خون شما می‌توانند سن مغزتان را نشان دهند

زومیت: مطالعه‌ای جدید پیشنهاد می‌کند که فراوانی ۱۳ پروتئین در خون می‌تواند نشانه‌ای قوی از سرعت پیر‌شدن مغز باشد. چنین یافته‌ای نشان می‌دهد که روزی آزمایش‌های خون ممکن است به افراد کمک کنند تا سلامت مغزشان را ردیابی و حتی آن را تقویت کنند.

اکثر مطالعات قبلی که نشانگرهای پروتئین پیری مغز را در خون بررسی کرده بودند، شرکت‌کنندگانی کمتر از هزار نفر داشتند؛ اما وی‌ شی لیو، محقق از دانشگاه فودان چین و همکارانش برای درک بهتر نشانگرهای پروتئینی خون داده‌های اسکن مغزی MRI نزدیک به ۱۱هزار بزرگسال از پروژه‌ی بیوبانک بریتانیا را که در آن زمان بین ۵۰ تا ۸۰ سال داشتند، تجزیه‌و‌تحلیل کردند.

پروتئین‌های خون سن مغز را تشخیص می‌دهند

به‌گزارش نیوساینتیست، لیو و تیمش با استفاده از داده‌های ۷۰ درصد از شرکت‌کنندگان، یک مدل هوش مصنوعی را آموزش دادند که بتواند سن شرکت‌کنندگان را براساس ویژگی‌های تصاویر مغزی، از جمله اندازه‌ی نواحی مختلف مغز و نحوه‌ی اتصال بخش‌های مختلف به یکدیگر، پیش‌بینی کند. زمانی که این مدل روی ۳۰ درصد باقیمانده‌ی شرکت‌کنندگان اعمال شد، پیش‌بینی‌ها فقط به طور میانگین ۲٫۷ سال با سن واقعی افراد اختلاف داشت.

در مرحله‌ی بعد، محققان از مدل هوش‌ مصنوعی برای پیش‌بینی سن گروه جداگانه‌ای متشکل از ۴٬۷۰۰ نفر که به طور میانگین ۶۳ سال سن داشتند، استفاده کردند که از مغز آن‌ها نیز برای بیوبانک بریتانیا تصویربرداری شده بود. تیم تحقیقاتی تفاوت بین سن واقعی این شرکت‌کنندگان و سن‌های پیش‌بینی‌شده توسط هوش مصنوعی را محاسبه کردند که شکاف سنی مغز نامیده می‌شود. لیو می‌گوید: «هرچه سن پیش‌بینی‌شده توسط هوش مصنوعی نسبت به سن واقعی آن‌ها بیشتر باشد، مغز آن‌ها سریع‌تر پیر می‌شود.»

گروه دوم از داوطلبان تقریباً همزمان با تصویربرداری از مغزشان نمونه‌ی خون نیز دادند. تیم تحقیقاتی از این طریق، ۱۳ پروتئین خاص را شناسایی کرد و دریافت که آن پروتئین‌های خاص در خون، بسته به اینکه سن مغز فرد «پیرتر» یا «جوان‌تر» به نظر برسد، تغییر می‌کنند. به‌طور خاص، آن‌ها هشت پروتئین را شناسایی کردند که هنگامی که مغز بزرگ‌تر از سن واقعی فرد به نظر می‌رسید، به وفور افزایش می‌یافت که نشان‌دهنده‌ی شکاف سنی مغز بزرگ‌تر است. از سوی دیگر، آن‌ها پنج پروتئین را پیدا کردند که در زمانی که مغز پیرتر به نظر می‌رسید، سطحشان کاهش یافت. این یافته‌ها می‌تواند به کشف سرنخ هایی در مورد پیری و سلامت مغز کمک کند.

محققان در تجزیه و تحلیل داده‌های مطالعات قبلی، تایید کردند که ۱۳ پروتئین نشانگر موجود در خون توسط سلول‌های مغز تولید می‌شوند. این ارتباط نشان می‌دهد که خود مغز در حضور این پروتئین‌ها در جریان خون نقش دارد. علاوه‌بر‌این، محققان کشف کردند که تغییرات در سطح این پروتئین‌ها ممکن است بر خطر ابتلا به بیماری‌هایی مانند زوال عقل که روی حافظه و تفکر تأثیر می‌گذارد یا سکته‌ی مغزی که در آن جریان خون به مغز مختل می‌شود، تأثیر بگذارد.

یافته‌ها نشان می‌دهد که بررسی پروتئین‌های تولیدشده توسط مغز از طریق آزمایش خون می‌تواند سرعت پیر‌شدن مغز افراد را نشان دهد. سیفرید می‌گوید این نشانگرهای پروتئینی می‌توانند مانند سیستم هشدار اولیه برای پیری مغز عمل کنند. آن‌ها ممکن است به فرد هشدار دهند که مغزش سریع‌تر از حد معمول پیر می‌شود و به او این فرصت را می‌دهد تا قبل از اینکه خیلی دیر شود، اقداماتی را برای کند‌کردن روند پیری انجام دهد.

محققان یک مدل هوش مصنوعی را آموزش دادند تا سن افراد را از طریق اسکن مغز آن‌ها اندازه‌گیری کنند

سیفرید معتقد است که برای مفید‌بودن نشانگرهای پروتئینی، مهم است که بدانیم تغییرات سبک زندگی واقعاً می‌تواند پروتئین‌ها را تحت تأثیر قرار دهد. سیفرید پیشنهاد می‌کند که اگر بدانیم نشانگرهای پروتئین چگونه تحت تأثیر انتخاب‌های سبک زندگی قرار می‌گیرند، باید بتوانیم بگوییم که چیزهایی مانند ورزش، کاهش وزن و تغییرات رژیم غذایی ممکن است مستقیماً بر این سطوح پروتئین تأثیر بگذارند. اساساً، با ایجاد تغییرات در مواردی مانند میزان ورزش یا آنچه که می‌خوریم، به احتمال زیاد می‌توانیم سطوح پروتئین را به محدوده‌ی سالم‌تر و طبیعی‌تر برگردانیم که به نوبه‌ی خود ممکن است به کند‌کردن پیری مغز کمک کند.

سیفرید می‌گوید تحقیق، بیشتر روی افراد سفیدپوست و ثروتمند انجام شده است، بنابراین تحقیقات بیشتری لازم است تا ببینیم آیا نتایج در مورد سایر جمعیت‌ها با قومیت‌ها و سطوح درآمد متنوع‌تر صدق می‌کند یا خیر.

تیم تحقیقاتی اکنون امیدوار است که تحقیقاتی را روی حیوانات انجام دهد تا مشخص کند که چگونه ۱۳ پروتئین نشانگر بر مغز تأثیر می‌گذارد. به‌گفته‌ی لیو، برای مثال، محققان ممکن است آزمایش کنند که آیا اختلال در سطوح این پروتئین‌ها بر مهارت‌های شناختی یا حتی ایجاد بیماری‌های عصبی تأثیر می‌گذارد یا خیر. در چند دهه‌ی آینده، یافته‌های تحقیق ممکن است راه‌هایی را برای هدف قرار‌دادن پروتئین‌ها برای کند‌کردن پیری و بیماری‌ها فراهم آورد.