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AI模型可通过MRI扫描预测大脑健康状况

《自然通讯》最新发表的一项开创性研究显示,人工智能能够准确估算MRI数据中的大脑年龄,有望彻底改变神经退行性疾病的早期检测方式。研究人员训练了深度神经网络,识别预测大脑年龄与实际年龄之间的偏差,从而创造出一种有价值的大脑健康生物标志物。这项技术有望在阿尔茨海默病等症状出现之前,实现更早的干预。
AI模型可通过MRI扫描预测大脑健康状况

据2025年7月5日发表在《自然通讯》上的研究,科学家们开发出了能够利用标准MRI扫描高精度预测大脑年龄的先进人工智能模型。

研究表明,深度学习算法,尤其是卷积神经网络(CNN),可以分析结构性大脑MRI数据,估算个体的生物学大脑年龄。与以往依赖预先提取特征的方法不同,这些AI模型可直接从原始MRI数据中学习,捕捉到以往难以察觉的微妙模式。

AI预测的大脑年龄与实际年龄之间的差异,被称为“大脑年龄差”(BAG)或“预测年龄差”(PAD),已成为衡量大脑健康的重要生物标志物。若预测年龄高于实际年龄,即出现正向差值,往往与认知障碍、神经退行性疾病风险增加以及身体和心理健康状况较差相关。

“‘大脑年龄差’为量化个体大脑健康状况提供了一种手段,通过衡量其与正常衰老轨迹的偏离程度,”该研究的首席科学家解释道,“这有助于在症状出现前数年,识别出阿尔茨海默病或帕金森病等高风险人群。”

研究团队在数千名健康受试者的大脑扫描数据上训练模型,并在独立数据集上进行了验证。模型表现出色,平均绝对误差低至4-5年。值得一提的是,该技术在不同扫描设备和协议下均展现出良好的可靠性。

这一进展标志着个性化大脑健康监测迈出了重要一步。随着全球人口老龄化加剧,这类工具有望成为早期干预策略的关键,帮助临床医生在不可逆神经退行性变化发生前采取预防措施。研究团队已在临床环境中探索应用,并在预测认知能力下降方面取得了初步积极成果。

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