הגיל של המוח שלכם קריטי. החוקרים האלה מצאו דרך לחשב אותו

בסרטון: 5 עובדות על המוח

המוח שלנו הוא איבר מורכב, שחשוף לכמה מחלות מפחידות במיוחד, כמו אלצהיימר. בשנים האחרונות התברר כי המוח שלנו עלול "להזדקן" מוקדם מכפי הגיל האמיתי שלנו, וכך להיות חשוף אף יותר למחלות. המשמעות של מוח "זקן" היא שהוא יראה יותר סימנים להידרדרות מאשר מוחם של אנשים אחרים באותו גיל. הרגלים מסוימים באורח החיים, כמו עישון כבד וצריכת אלכוהול, עלולים לשנות את אופן פעולתו של המוח, אך עדיין לא ברור באילו מובנים. מה שכן ברור לחוקרים ברחבי העולם הוא שפער גדול בין גיל המוח לבין הגיל הכרונולוגי מנבא מחלות.

אף על פי שקביעת גיל המוח עשויה לשמש סמן ביולוגי חשוב בהתמודדות עם מחלות ניווניות ומעקב אחרי התקדמותן, עד כה לא היתה דרך לעשות זאת. כעת, חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב פיתחו כלי חדש שיוכל לספק תשובה לשאלה זו. צוות המחקר פיתח שיטה מבוססת למידה עמוקה לחיזוי גיל המוח על סמך מאגר גדול מאוד של סריקות MRI מבניות, ובדק מה בעצם גורם למוח שלנו להיראות צעיר או מבוגר יותר. ממצאי המחקר פורסמו לאחרונה בכתב העת Human Brain Mapping.

החוקרים אימנו מקבץ של רשתות נוירונים מלאכותיות (Artificial Neural Networks) על 15 מאגרי נתונים פתוחים שכוללים יותר מ-10,000 סריקות MRI מוח של נבדקים בריאים בגילאים 4 עד 94. לאחר שלב אימון האלגוריתם, חזו רשתות הנוירונים את הגיל הכרונולוגי של נבדקים חדשים (שעליהם לא אומנו) בטווח סטייה של שלוש שנים.

שאלה מעניינת נוספת שאותה בחנו החוקרים מתייחסת לזיהוי האזורים האנטומיים שעליהם "הסתמכו" הרשתות בתהליך חיזוי הגיל המוחי. לשם כך, בשלב ההסקה של תהליך הלמידה יצרו החוקרים באמצעות כלים חישוביים "מפות הסבר" שאפשרו להסיק באיזו מידה תרם כל אזור במוח לחיזוי הגיל. מפות אלו נבנו לכל נבדק ושילובן אפשר הסקה מהימנה עבור כלל האוכלוסייה. בדרך זו זיהו החוקרים שחדרי המוח וחללים מוחיים הקרויים ציסטרנות הם בעלי חשיבות גבוהה בניבוי הגיל הכרונולוגי של המוח. ממצאים חדשים אלה סוללים דרכים חדשות למחקר עתידי.

לדברי החוקרים, "השיטה שלנו מציגה את האפשרות שגיל המוח וסטייתו מהגיל הכרונולוגי יכולים לשמש סמן ביולוגי לבריאות המוח. הממצאים יסייעו להתחקות אחר התפתחות המוח ולספק התראה מוקדמת על מחלות, שהם צעדים חיוניים בפיתוח טיפולים יעילים. בנוסף, סמן ביולוגי כזה יספק תובנות נוספות לגבי האופן שבו מחלות משפיעות על המוח".

במחקר השתתפו הדוקטורנט גדעון לבקוב שהוביל את המחקר, ד"ר גדעון רוזנטל, אשר סיים את לימודי הדוקטורט באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, שניהם מהמחלקה למדעי הקוגניציה והמוח, פרופ' אילן שלף, מנהל מכון הדימות במרכז הרפואי סורוקה, ד"ר תמי ריקלין רביב מבית הספר להנדסת חשמל ומחשבים ופרופ' גליה אבידן מהמחלקות לפסיכולוגיה ולמדעי הקוגניציה והמוח. כולם חברים גם במרכז זלוטובסקי למדעי העצב באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.