心电图测试——测量心脏电活动的技术——有朝一日可能与人工智能模型结合,用于检测早衰和认知能力下降。新研究指出,心脏电活动加速老化的人在认知测试中的得分低于正常老化的人。初步发现将于周三在美国洛杉矶举行的美国中风协会国际中风会议上发布。这些发现将在完整的同行评审结果发表前被视为初步结论。
“不同于基于生活年限的生理年龄,心电图年龄反映了心脏乃至整个生物体在组织水平上的功能状态,提供了关于衰老和健康状况的见解,”首席研究作者Bernard Ofosuhene在新闻发布会上说。他是马萨诸塞州伍斯特UMass Chan医学院医学系的临床研究协调员。
每次心跳都会发出一个电信号或波。心电图,也称作EKG,将这些信号转换为纸上的波形线,使医生能够发现心脏问题。在这项研究中,研究人员设计了一个AI模型,用以预测一个人的生物学年龄,即其细胞和组织可能老化的程度。
先前的研究表明,心电图年龄可以帮助预测心脏病和死亡风险。但其与认知障碍的关系尚不清楚。研究人员指出,由于心电图广泛应用于心脏病和中风的诊断,这项新工具可以帮助识别认知障碍高风险人群。
在这项研究中,研究人员分析了英国生物银行(UK Biobank)63,800名参与者的数据。该研究涉及超过500,000名英国志愿者,参与者在2006年至2010年间报名时年龄介于40至69岁之间。他们在2023年8月至2024年7月期间进行了心电图检查并接受了多项认知测试。然后应用AI模型确定其心电图年龄。
根据AI模型,15,563名参与者被发现处于正常老化阶段,24,671名处于加速老化阶段,23,566名处于减缓老化阶段。与正常老化组相比,加速老化组在认知表现上显著下降,而心电图显示老化较慢的人在测试中表现更好。
根据心电图年龄,那些比实际年龄年轻的人在八项认知测试中的六项中表现优于同龄人,而心电图年龄较大的人在六项测试中表现较差。
“有很多心电图数据可用于中风治疗,我鼓励医疗保健专业人员使用这些数据来寻找认知能力下降的迹象,”Ofosuhene说。“这样做可能有助于早期诊断和及时干预。”
未来的研究将调查性别是否会影响心电图年龄与认知表现之间的关系。此外,由于大多数英国生物银行参与者为白人欧洲血统,Ofosuhene表示他的团队希望确定这些发现能否在更多样化的人群中复制。
“这项研究增加了越来越多的研究成果,认识到‘心脏和大脑健康之间的强烈联系’,”芝加哥伊利诺伊大学医学院神经学和康复科教授Fernando D. Testai在新闻发布会上说。Testai领导了2024年美国心脏协会科学声明写作委员会,探讨常见心血管疾病与认知障碍之间的联系。
Testai未参与该研究,他表示,使用心电图数据评估认知能力似乎是一个“未来主义的想法”,但如果验证成功,可能会带来几个重要成果。例如,在医生办公室或通过可穿戴设备远程收集的心电图数据,可以帮助在家或缺乏神经心理学专家的农村地区评估认知能力。使用数据和AI也可能比传统评估更快更客观。
“然而,一个重要问题仍然存在,”Testai说。“心电图数据能否预测未来的认知能力下降?回答这个问题可能会带来有价值的治疗方法。”
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