Kvalita spánku se s věkem obvykle snižuje, a to z fyzických i neurologických důvodů. Pro mnoho starších osob představuje spánková apnoe zdravotní problém. Široké spektrum studií spojuje spánkové potíže s rizikem neurodegenerativních stavů.
Na základě těchto poznatků mohou vědci využít data z hodnocení spánku od populace různého věku a aplikovat strategie strojového učení k vytvoření „hodin stárnutí“ odvozených z těchto dat. Jakýkoli dostatečně komplexní soubor dat, který se mění s věkem, lze tímto způsobem použít. V souvislosti s tímto přístupem nedávno výzkumníci informovali o implementaci metody měření stárnutí mozku. Vytvořili hodiny stárnutí, které mohou předpovídat riziko demence na základě výsledků elektroencefalografie (EEG) spánku, zaznamenaných během spánkové studie.
Metodika a vývoj indexu mozkového věku
Poruchy spánku jsou stále častěji uznávány jako časné indikátory a potenciálně ovlivnitelné rizikové faktory pro demenci. Makroúrovňová spánková architektura však vykazovala nekonzistentní asociace s kognitivním poškozením a výskytem demence. Tyto široké spánkové metriky nepostihují plně komplexní a multidimenzionální povahu fyziologie spánku.
Naopak mikrostruktura spánkového EEG přímo odráží neuronální procesy s jasnými funkčními dopady. Pro zachycení těchto komplexních vzorců vědci vyvinuli „mozkový věk“ založený na spánkovém EEG, a to za použití nového, interpretovatelného přístupu strojového učení, který integruje více věkově závislých EEG mikrostruktur do jednoho číselného údaje podobného věku. Rozdíl mezi mozkovým věkem a chronologickým věkem je označován jako Brain Age Index (BAI).
Analýza dat a klíčová zjištění
Pro tuto meta-analýzu dat jednotlivých účastníků byla shromážděna data ze spánkových studií z pěti komunitních longitudinálních kohort. Tyto kohorty zahrnovaly Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA; 2010-2013), Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) study (1987-1989), Framingham Heart Study-Offspring Study (FHS-OS; 1995-1998), Osteoporotic Fractures in Men Study (MrOS; 2003-2005) a Study of Osteoporotic Fractures (SOF; 2002-2004). Meta-analýza zahrnovala celkem 7 105 účastníků.
Medián doby do nástupu demence se v jednotlivých kohortách lišil: v kohortě MESA činil 4,8 let (n = 119, 6,6 %), v kohortě ARIC 16,9 let (n = 354, 19,7 %), v kohortě FHS-OS 13,1 let (n = 59, 9,6 %), v kohortě MrOS 3,6 let (n = 470, 17,8 %) a v kohortě SOF 4,6 let (n = 86, 34,3 %). Napříč všemi kohortami byl každý desetiletý nárůst indexu BAI spojen s o 39 % vyšším rizikem incidentní demence (poměr rizik [HR] 1,39) po úpravě o kovariáty. Tyto asociace přetrvaly i po dodatečné úpravě o komorbidity a skóre indexu apnoe-hypopnoe (HR 1,31) a apolipoproteinu E ε4 (HR 1,22). Zjištění byla konzistentní napříč pohlavními a věkovými skupinami.