Forschungsergebnis der Leonard Davis School of Gerontology, Los Angeles

Künstliche Intelligenz kann biologisches Alter auf 2 Jahre genau bestimmen

Wissenschaftler der Leonard Davis School of Gerontology (University of Southern California, Los Angeles) haben eine Software entwickelt, mit der sich das biologische Gehirnalter und (kognitive) Krankheitsrisiken eines Menschen bestimmen lassen. Grundlage sind MRT-Bilder des Gehirns. Die Forscher gehen davon aus, dass sich im Gehirn viele krankheitsbedingte Veränderungen sehr früh finden lassen.

Seit vielen Jahren gibt es Ansätze, das biologische Alter von Menschen zu bestimmen. Man will auf diese Weise feststellen, ob ein Mensch biologisch jünger oder älter ist als der Durchschnitt der Menschen seines kalendarischen Alters, um darauf Rückschlüsse auf seinen Gesundheitszustand, Krankheitsrisiken und – letztlich – seine Lebenserwartung zu ziehen. Dazu gibt es inzwischen eine Vielzahl von Labor-Verfahren, die durch Analysen von z.B. Blut, Urin, Speichel oder Hautpartikeln Hinweise auf Alternsprozesse suchen. Darüber hinaus gibt es eine noch grössere Zahl von Fragebögen, mit deren Hilfe man innerhalb weniger Minuten Hinweise auf sein biologisches Alter bekommen soll.

Das von den Wissenschaftlern der kalifornischen Leonard Davis School of Gerontology entwickelte System lässt hoffen, dass man in Zukunft das biologische Alter eines Menschen sehr präzise bestimmen kann. Sie gehen davon aus, dass sich viele Altershinweise und altersbedingte Veränderungen, die heute z.B. mit Laborverfahren ermittelt werden, viel früher und präziser im Gehirn finden lassen. Grundlage dafür sind MRT Bilder des Gehirns, für deren Auswertung sie ein sogenanntes neuronales Netzwerk entwickelt haben. Diese Software haben sie durch das Einspeichern von über 4.000 MRT Bildern und den Altersangaben und Diagnosen der Patienten „intelligent“ gemacht. Mit diesen Informationen kann das System nun neue MRT Bilder auswerten, indem es sie mit den gespeicherten Bildern vergleicht und Schätzungen abgibt über Alter und mögliche Krankheitsrisiken der Probanden.

Welchen Nutzen hat die Bestimmung des biologischen Gehirnalters?

Wenn das berechnete Gehirnhalter höher ist als das kalendarische Alter, kann dies auf zu erwartende kognitive Einschränkungen hindeuten. Die Forscher hoffen, dass man durch eine solche Form der Früherkennung demenzielle Prozesse erfolgreicher beeinflussen kann als bisher. Die künstliche Intelligenz gibt auch Hinweise, welche Gehirnareale vermutlich am stärksten von Alterungsprozessen betroffen sein werden und könnte deshalb maßgeschneiderte Therapien ermöglichen.

Wie genau sind die Ergebnisse des KI-Systems zur Bestimmung des biologischen Alters?

Die kalifornischen Wissenschaftler haben ihr System mit den MRT von 1.170 Patienten getestet, über die keine Informationen gespeichert waren. Die durchschnittliche Abweichung vom kalendarischen Alter betrug bei gesunden Probanden (deren kalendarisches und biologisches Alter im Durchschnitt übereinstimmt) nur 2,3 Jahre. Dieses Ergebnis ist um rund 1 Jahr präziser als mit einem vergleichbaren Modell, das bisher als „Goldstandard“ galt.

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