Beyin Yaşlanmasını Hızlandıran Nedir? Yapay Zeka Destekli Bir “Beyin Saati” Cevap Veriyor

Hava kirliliği ve yüksek sosyoekonomik eşitsizliğe sahip ülkelerde yaşamak, beynin kronolojik yaşından daha hızlı yaşlanmasına neden oluyor.

Yeni geliştirilen bir “beyin saati”, bir kişinin beyninin kronolojik yaşından daha hızlı yaşlanıp yaşlanmadığını belirleyebiliyor. Bu saate göre beyinler kadınlarda, daha fazla eşitsizliğin olduğu ülkelerde ve Latin Amerika ülkelerinde daha hızlı yaşlanıyor.

Çalışmanın baş yazarı ve Santiago’daki Adolfo Ibáñez Üniversitesi’nden bir nörobilimci olan Agustín Ibáñez, “Beyninizin nasıl yaşlandığı sadece yaşınızla ilgili değil. Yaşadığınız yer, yaptığınız işler, sosyoekonomik düzeyiniz ve çevrenizdeki kirlilik düzeyi gibi faktörler de önemlidir. Beyin sağlığına yatırım yapmak isteyen her ülke, yapısal eşitsizliklere çözüm bulmalıdır” diyor.

Çalışma, 26 Ağustos’ta Nature Medicine dergisinde yayımlandı ve nörobilimci Vladimir Hachinski tarafından “gerçekten etkileyici” olarak değerlendirildi.

Sadece Bağlantı Kur

Araştırmacılar, beyin yaşlanmasını, beyin bölgelerinin birbirleriyle etkileşim derecesini ölçen karmaşık bir fonksiyonel bağlantı biçimini değerlendirerek inceledi. Fonksiyonel bağlantı genellikle yaşla birlikte azalır.

Yazarlar, 15 ülkeden (Latin Amerika veya Karayipler’de yer alan Meksika, Küba, Kolombiya, Peru, Brezilya, Şili ve Arjantin ile Çin, Japonya, Amerika Birleşik Devleri, İtalya, Yunanistan, Türkiye, Birleşik Krallık ve İrlanda) elde edilen verilere başvurdu. 5.306 katılımcıdan bazıları sağlıklıydı, bazıları Alzheimer veya başka bir tür demansa sahipti ve bazıları ise demansın öncüsü olan hafif bilişsel bozukluk yaşıyordu.

Araştırmacılar, katılımcıların dinlenme halindeki beyin aktivitelerini, yani özellikle bir şey yapmadıkları sıradaki beyin aktivitelerini, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) veya elektroensefalografi (EEG) kullanarak ölçtü. İlk teknik, beyindeki kan akışını ölçerken, ikinci teknik beyin dalgası aktivitesini ölçer.

Yazarlar, her bir kişinin beyninin fonksiyonel bağlantısını hesapladı ve bu verileri, beyin yaşını tahmin etmek için eğitilmiş iki derin öğrenme modeline girdi, biri fMRI verileri için diğeri ise EEG verileri için. Böylece, her bir kişinin “beyin yaşı farkı”nı hesaplayabildiler. Örneğin, on yıllık bir beyin yaşı farkı, beyninizin bağlantısının sizden on yaş büyük birinin bağlantısıyla kabaca aynı olduğu anlamına gelir.

Eşitsiz Farklar

Modeller, Alzheimer veya başka bir tür demansı olan kişilerin, hem hafif bilişsel bozukluğu olan hem de sağlıklı kontrol gruplarına göre daha büyük beyin yaşı farklarına sahip olduğunu gösterdi.

Latin Amerika veya Karayipler’den katılımcılar, ortalama olarak diğer bölgelerden katılımcılara göre daha büyük beyin yaşı farklarına sahipti. Ibáñez, Latin Amerika’nın dünyanın en eşitsiz bölgelerinden biri olduğunu ve bu nedenle bu bölgedeki insanların beyinlerinin daha hızlı yaşlandığını düşünüyor. Yapısal sosyoekonomik eşitsizlik, hava kirliliği ve sağlık eşitsizlikleri, özellikle Latin Amerika’dan gelen kişilerde daha büyük beyin yaşı farklarıyla bağlantılıydı.

Ayrıca, yüksek cinsiyet eşitsizliğine sahip ülkelerde yaşayan kadınlar – özellikle Latin Amerika ve Karayipler’deki kadınlar – bu ülkelerdeki erkeklere göre daha büyük beyin yaşı farklarına sahip olma eğilimindeydi.

Başka Saatler, Başka Kıtalar

Hachinski, bu kadar coğrafi olarak çeşitli bir örneklemde beyin yaşlanmasını basitçe nicelleştirmenin olağanüstü bir başarı olduğunu söylüyor. Beyin yaşı farklarının değiştiği sonucunu sağlam buluyor, ancak fonksiyonel bağlantının beynin sağlığını ölçmenin tek yolu olduğunu ve birinin örneğin depresyon veya anksiyete gibi durumlar nedeniyle zihinsel sağlığı kötü olsa bile çok fazla beyin bağlantısına sahip olabileceği konusunda uyarıyor. Nörobilim, “gestaltları ölçmede iyi değil” diyor.

Verilerdeki tutarsızlığın bir olası kaynağı, 15 ülkeye yayılmış fMRI makineleri ve EEG’lerin çeşitliliğidir. Örneğin, düşük gelirli ülkelerde daha yüksek gelirli ülkelere göre daha düşük kaliteli veri üreten daha eski ekipmanlar olabilir. Ancak Ibáñez, daha düşük veri kalitesi ile daha büyük bir beyin yaşı farkı veya daha yüksek yapısal eşitsizlik arasında bir ilişki bulamadı.

Şimdi, Ibáñez’in ekibi, beyin yaşı farklarının ulusal gelirle bağlantılı olup olmadığını Asya ülkeleri ve Amerika Birleşik Devleri’ndeki grupları karşılaştırarak ve DNA’daki kimyasal değişiklikleri inceleyerek biyolojik yaşı ölçen “epigenetik” saatlerden elde edilen verileri ekleyerek araştırıyor. Sonunda, Ibáñez, verilerin dünyadaki insanların beyinlerinin tüm biyolojik çeşitliliğine dayanan kişiselleştirilmiş tıp yaklaşımlarına katkıda bulunmasını umuyor.

Ibáñez, “Bu çeşitliliği anlamalıyız. Bu konuyu ele almadan gerçekten küresel bir demans bilimi yaratamayız” diyor.

Referanslar:

• What accelerates brain ageing? This AI ‘brain clock’ points to answers https://doi.org/10.1038/d41586-024-02770-2
• Moguilner, S. et al. Nature Med. https://doi.org/10.1038/s41591-024-03209-x (2024).