计算机模型可以处理不同来源的临床数据预测脑年龄

科学家们训练有素的计算机来分析不同类型的脑部扫描和预测人类大脑的年龄,根据一项新的研究在开放获取期刊eLife。

他们的发现表明它可能使用模型临床结合不同类型的测试大脑函数来预测其他病人的结果,如认知能力下降或抑郁。

大脑功能的非侵入性的测试,如脑磁图描记术(MEG)、磁共振成像(MRI)正电子发射断层扫描(PET),在临床神经科学中起到至关重要的作用。但是因为这些测试测量大脑功能的不同方面,没有一个是最优的。培训从不同的测试和计算机分析数据预测临床结果将提供一个更完整的大脑功能。

”训练的计算机模型预测岁一个人从大脑健康人群的数据提供了有用的临床信息,”解释了作者丹尼斯•Engemann Inria的研究学家,法国国家数字科学研究所。“问题是,在诊所,这并不总是可能获得每一类型的数据分析所必需的。”

在这项研究中,研究小组开始看看他们是否可以开发一个模型,结合核磁共振扫描提供的解剖信息和脑节奏强烈的信息被梅格。最重要的是,他们希望看到模型是否会仍然工作如果一些数据失踪了。

他们训练有素电脑从cam数据库模型与数据的一个子集,拥有梅格,MRI和神经心理学数据650年17岁至90岁的健康人。然后比较不同版本的模型与标准解剖MRI扫描,和模型附加信息从功能性磁共振成像(fMRI)扫描和梅格测试。他们发现梅格或fMRI扫描添加到标准MRI大脑时代导致了更精确的预测。当两人都说,该模型进一步增强。

接下来,他们观察大脑年龄的一个标志(称为脑年龄δ)和学习如何与不同脑功能由梅格和功能磁共振成像测量。这证实,梅格和fMRI都提供了独特的见解关于大脑的功能,进一步增加了整体的能力模型。

然而,当他们测试他们的模型的完整的cam数据库650人,他们中的一些人没有核磁共振成像,功能磁共振成像和梅格数据可用,他们发现,即使丢失的数据,计算机模型使用比MRI可以更准确。这很重要,因为在医院神经病学诊所,这并不总是可能的病人预约对任何类型的扫描。

事实上,大多数医院使用脑电图(EEG)而不是梅格测试,另一个重要发现是,最强大的大脑功能测量,梅格测试提供的模型也可以准确地衡量脑电图。这意味着在诊所,脑电图可能代替梅格没有影响的预测能力模型。

“我们已经使用了一个投机取巧的训练方法计算机模型从手头的数据和预测大脑年龄,“总结资深作者亚历山大•Gramfort Inria的研究主管。“我们预计,类似的性能可以解锁使用简单的脑电图测试,与MRI在诊所和经常使用可以很容易地应用于其他临床终点,如药物剂量,生存或诊断。”