Электрические волны мозга предсказывают деменцию за годы до ее начала

Привычные метрики сна, такие как продолжительность глубокой фазы или общая эффективность засыпания, оказались слабыми предсказателями деменции: предыдущие объединенные анализы нескольких когорт участников не выявили между ними статистически значимой связи. Команда под руководством Юэ Лэн, доцента психиатрии Медицинской школы UCSF, пошла другим путем и обучила алгоритм машинного обучения на 13 микроструктурных характеристиках мозговых волн, записанных с помощью ЭЭГ во время сна.

Исследователи привлекли около 7 000 участников в возрасте от 40 до 94 лет, ни у кого из которых на момент включения в исследование не было диагноза деменции. За период наблюдения от 3,5 до 17 лет расстройство развилось примерно у тысячи человек. Модель сопоставляла расчетный «возраст мозга» с паспортным возрастом каждого участника и обнаружила прямую зависимость: чем сильнее «возраст мозга» опережал реальный, тем выше был риск деменции. Разрыв в десять лет повышал вероятность заболевания почти на 40%, а если возраст мозга отставал от паспортного, риск снижался.

Среди волновых паттернов, которые модель использовала для расчета, оказались хорошо изученные маркеры когнитивного здоровья. Дельта-волны, характерные для глубокого сна, и сонные веретена, короткие высокочастотные всплески активности, связанные с консолидацией памяти, вносили заметный вклад в оценку. Одним из самых интересных результатов стало наблюдение за показателем эксцесса (куртозиса): резкие крупные пики на ЭЭГ были связаны со сниженным риском деменции.

Связь между «старым» мозгом и деменцией сохранялась даже после того, как исследователи учли образование участников, курение, индекс массы тела, уровень физической активности, сопутствующие заболевания и генетическую предрасположенность, что говорит о самостоятельной прогностической ценности нового показателя.

Поскольку запись ЭЭГ во сне не требует инвазивных процедур, исследователи видят прямую дорогу к практическому применению через носимые устройства, способные снимать сигналы мозга в домашних условиях и оценивать его биологический возраст без визита в клинику. «Мозговая активность во время сна дает измеримое окно в то, как стареет мозг», отметила Юэ Лэн.

Результаты ставят и другой вопрос: можно ли замедлить старение мозга, улучшив качество сна? Ранние исследования показали, что лечение расстройств сна меняет волновые паттерны, а значит, и расчетный возраст мозга. Хаоци Сунь, первый автор статьи и доцент неврологии в Бет Израэль, напомнил, что снижение индекса массы тела и регулярные физические нагрузки уменьшают вероятность апноэ и могут опосредованно влиять на здоровье мозга, хотя волшебной таблетки для его омоложения пока не существует.