Der einzigartige neurologische âfunktionelle Abdruckâ ermöglicht es Wissenschaftlern, die Auswirkungen auf die Struktur von Gehirnverbindungen zwischen Genetik, Umwelt und Alterung zu untersuchen
Mikaela Cordova , eine Forscherin und Laborleiterin am Oregon Institute of Health and Science, beginnt mit der Demetallisierung: Entfernt Ringe, Uhren, GerĂ€te und andere Metallquellen, prĂŒft Taschen auf vergessene GegenstĂ€nde, die, wie sie sagt, "hineinfliegen" können. Dann betritt sie den Raum mit dem Scanner, hebt und senkt das Bett, schwenkt ihre Kopfbedeckung mit Sensoren ungefĂ€hr in Richtung des Sichtfensters und der iPad-Kamera, was diese virtuelle Tour ermöglicht (ich beobachte, was in Massachusetts aus einer Entfernung von Tausenden von Kilometern passiert). Ihre Stimme ist ein wenig verzerrt durch das im MRT eingebaute Mikrofon, das aus meiner leicht verschwommenen Sicht nicht wie eine Industrierohre aussieht, sondern eher wie ein Tier mit einem leuchtend blauen Mund. Ich kann nicht anders, als zu glauben, dass diese beĂ€ngstigende Beschreibung in den Herzen ihrer typischen Kunden mitschwingen kann.
Cordoba arbeitet mit Kindern, beruhigt ihre Ăngste, hilft ihnen, in den Scanner einzusteigen und ihn zu verlassen, verfĂŒhrt sie mit einem freundlichen Wort, Pixar-Cartoons und Versprechungen von SĂŒĂigkeiten, um das Zappeln zu minimieren. Diese Kinder nehmen an einer Studie teil, die darauf abzielt, die Nervenverbindungen des Gehirns zu markieren.
Die Menge der physischen Verbindungen zwischen Gehirnregionen wird als âVerbindungâ bezeichnet und unterscheidet Menschen von anderen Arten aus kognitiver Sicht. Abgesehen davon unterscheiden uns diese Verbindungen voneinander. Jetzt kombinieren Wissenschaftler
Neuroimaging und maschinelles Lernen, um zu verstehen, wie die Struktur und Funktion des Gehirns von Individuen Àhnlich sind und wie sie sich unterscheiden, und um zu lernen, wie VerÀnderungen in einem bestimmten Gehirn im Laufe der Zeit unter dem Einfluss von Genetik und Umwelt vorhergesagt werden können.
Das Labor, in dem Cordoba unter der Leitung von Associate Professor
Damien Fair arbeitet, ist mit einer funktionalen Verbindung verbunden - einer Karte von Gehirnregionen, die bestimmte Aufgaben koordinieren und das Verhalten beeinflussen. Fair prĂ€gte den Namen der charakteristischen neuronalen Verbindungen der Persönlichkeit: einen funktionalen Abdruck. Wie FingerabdrĂŒcke hat jede Person ihre eigenen funktionalen FingerabdrĂŒcke und kann als eindeutige Kennung dienen.
"Ich kann einen Fingerabdruck von meiner fĂŒnfjĂ€hrigen Tochter nehmen und herausfinden, dass der Fingerabdruck ihr gehört, selbst wenn sie 25 Jahre alt ist", sagte Fair. Und obwohl ihr Finger wachsen kann, Ă€ndert er sich irgendwie mit dem Alter und der Erfahrung, "seine Hauptzeichen werden nirgendwo hingehen." In gleicher Weise legt die Arbeit des Faire-Labors nahe, dass die Essenz der funktionellen Verbindung einer Person als Identifikator verwendet werden kann und dass normale GehirnverĂ€nderungen wĂ€hrend des Lebens im Prinzip vorhergesagt werden können.
Die Definition, Verfolgung und Modellierung einer funktionellen Verbindung kann Aufschluss darĂŒber geben, wie sich die Gehirnstruktur auf das menschliche Verhalten auswirkt, und in einigen FĂ€llen zum Auftreten bestimmter neuropsychiatrischer Erkrankungen fĂŒhren. Zu diesem Zweck durchsuchen Fair und das Team systematisch Daten aus Scans, Studien und Fallbeispielen, um nach Mustern in der Verbindung zu suchen.
Verbindung charakterisieren
Herkömmliche Techniken zur Kennzeichnung funktionaler KonnektivitÀt konzentrieren sich jeweils nur auf zwei Bereiche des Gehirns. Mithilfe der MRT werden Korrelationen zwischen AktivitÀtsÀnderungen in diesen Bereichen gesucht. Bereiche des Gehirns mit sich gleichzeitig Àndernden Signalen erhalten 1 Punkt. Wenn das Signal in einem Abschnitt zunimmt und im anderen abnimmt, ist dies -1 Punkt. Wenn zwischen den Standorten keine Beziehung besteht, sind dies 0 Punkte.
Von links nach rechts: Michaela Cordoba, Oscar Miranda Dominguez und Damien FairDieser Ansatz hat seine Grenzen. Zum Beispiel betrachtet er ein ausgewĂ€hltes Paar von Gehirnregionen unabhĂ€ngig von den anderen, obwohl jede von ihnen wahrscheinlich von Daten abhĂ€ngt, die aus benachbarten Regionen stammen, und diese zusĂ€tzlichen Daten können die wahre funktionale Beziehung eines jeden Paares maskieren. Um ĂŒber diese Annahmen hinauszugehen, war es notwendig, die gleichzeitige Kommunikation aller Teile des Gehirns und nicht nur einiger Beispiele davon zu untersuchen und in ihren ZusammenhĂ€ngen breitere und informativere Muster zu finden, die wir sonst möglicherweise nicht bemerkt hĂ€tten.
Im Jahr 2010 war Fair Mitautor einer in Science veröffentlichten
Arbeit , in der die Verwendung von maschinellem Lernen und MRT-Scans beschrieben wurde, um alle verbundenen Paare gleichzeitig zu verfolgen und das Alter eines bestimmten Gehirns zu bestimmen. Und obwohl dies nicht das einzige Team war, das die Muster mehrerer KommunikationskanÀle gleichzeitig analysierte, löste seine Arbeit eine aktive Diskussion in der Forschungsgemeinschaft aus, da es das erste war, das diese Muster verwendete, um das Alter eines Individuums zu bestimmen.
Vier Jahre spÀter entwickelte das Faire-Team in einer
Arbeit, in der der Begriff âfunktionaler Abdruckâ geprĂ€gt wurde, eine eigene Methode, um eine funktionale Verbindung zu markieren und die AktivitĂ€t einzelner Gehirnregionen anhand von Signalen vorherzusagen, die nicht nur von einer, sondern von allen anderen Regionen in Kombination miteinander stammen.
In ihrem einfachen linearen Modell ist die AktivitÀt einer Region des Gehirns gleich dem Gesamtbeitrag aller anderen Regionen, von denen jede ihr Gewicht entsprechend der StÀrke der Beziehung zwischen den beiden betrachteten Regionen des Gehirns erhÀlt. Ein relativer funktioneller Abdruck wird durch die relativen BeitrÀge zur Interaktion jeder der Gehirnregionen erzeugt. Die Forscher benötigten nur 2,5 Minuten pro Person, um ein lineares Modell auf der Grundlage hochwertiger MRT-Bilder zu erstellen.
Nach ihren Berechnungen sind etwa 30% der Verbindung individuell. Die meisten der untersuchten Standorte verwalten in der Regel ĂŒbergeordnete Aufgaben, die eine kognitive Verarbeitung erfordern - Lernen, GedĂ€chtnis und Aufmerksamkeit - im Vergleich zu einfacheren Funktionen wie sensorisch, motorisch oder visuell.
Die Tatsache, dass diese Websites zwischen den Menschen so unterschiedlich sind, macht Sinn, erklÀrte Fair, weil die Regionen, die die Funktionen auf höherer Ebene steuern, uns tatsÀchlich zu dem machen, was wir sind. TatsÀchlich traten Gehirnregionen wie die Frontal- und Parietallappen in den spÀten Stadien der Evolution auf und nahmen mit dem Aufkommen des modernen Menschen zu.
"Wenn Sie darĂŒber nachdenken, was die Menschen wahrscheinlich gemeinsam haben, werden es offensichtlich einige einfachere Funktionen sein", sagte Fair, "wie die Art und Weise, wie ich meine HĂ€nde bewege oder wie die visuellen Informationen verarbeitet werden." Diese Gebiete unterscheiden sich nicht so stark zwischen den Menschen.
NĂ€her am blauen Teil des Spektrums - weniger Variationen zwischen verschiedenen Personen, nĂ€her am roten - mehr VariationenIn Anbetracht der einzigartigen AktivitĂ€tsmuster verschiedener Teile des Gehirns kann das Modell eine Person anhand neuer Scans bestimmen, die zwei Wochen nach dem ersten durchgefĂŒhrt wurden. Aber was sind ein paar Wochen in Bezug auf das menschliche Leben? Fair und das Team begannen darĂŒber nachzudenken, ob ein funktionaler Abdruck einer Person ĂŒber Jahre oder sogar Generationen hinweg existieren kann.
Wenn Forscher den funktionellen Abdruck einer Person mit den AbdrĂŒcken ihrer nahen Verwandten vergleichen könnten, könnten sie zwischen den genetischen und UmwelteinflĂŒssen unterscheiden, die unsere neuronalen Verbindungen bilden.
Verfolgung der neuronalen Vererbung
Der erste Schritt beim Herstellen einer Verbindung zwischen Genen und Gehirnorganisation besteht darin, zu bestimmen, welche Aspekte der Verbindung bei Mitgliedern derselben Familie gemeinsam sind. Es gibt Nuancen - es ist bekannt, dass die Gehirnstrukturen von Verwandten in Volumen, Form und IntegritÀt der
weiĂen Substanz Ă€hnlich sind, aber dies bedeutet nicht, dass die Struktur der Bindungen zwischen diesen Strukturen dieselbe ist. Da bestimmte psychische Erkrankungen fĂŒr eine Familie charakteristisch sind, kann der Wunsch von Fair, vererbbare Beziehungen zu identifizieren, letztendlich dazu beitragen, diejenigen Teile des Gehirns und Gene zu isolieren, die das Risiko bestimmter Krankheiten erhöhen.
Wie in einem im Juni veröffentlichten Artikel beschrieben, wollte das Labor eine Plattform fĂŒr maschinelles Lernen schaffen, die die Frage beantworten kann, ob die Verbindungen zwischen verschiedenen Teilen des Gehirns bei Verwandten Ă€hnlicher sind als bei zufĂ€lligen Personen.
Die Forscher ĂŒberprĂŒften ihr lineares Modell an einer neuen Reihe von Gehirnbildern, diesmal einschlieĂlich Kinderbildern, um die relative StabilitĂ€t des Konnektoms wĂ€hrend der PubertĂ€t zu ĂŒberprĂŒfen. Und es stellte sich heraus, dass das Modell trotz der VerĂ€nderungen der neuronalen Verbindungen, die wĂ€hrend der Entwicklung des Gehirns ĂŒber mehrere Jahre auftreten, wirklich empfindlich genug fĂŒr die Identifizierung von Individuen ist.
Die Untersuchung der Auswirkungen von Genetik und Umwelt auf die Gehirnschaltungen begann mit einem Klassifikator - einem Sortieralgorithmus, der die Probanden anhand ihrer funktionellen AbdrĂŒcke in zwei Gruppen unterteilt: âVerwandteâ und âNicht-Verwandteâ. Das Modell wurde an Kindern aus Oregon trainiert und dann an einem anderen Satz von Kinderdaten sowie an einer anderen Stichprobe ĂŒberprĂŒft, an der Erwachsene aus dem
Projekt des menschlichen Konnektoms teilnahmen .
Eines der Bilder der anatomischen Verbindungen zwischen Gehirnregionen, die im Rahmen des Human Connectome-Projekts erhalten wurdenWie eine Person Verbindungen zwischen Menschen auf der Grundlage von physischen Zeichen wie Augenfarbe, Haarfarbe und Wachstum herstellen kann, fĂŒhrte der Klassifikator ein Ă€hnliches Verfahren auf der Grundlage neuronaler Verbindungen durch. Es stellte sich heraus, dass die funktionalen AbdrĂŒcke fĂŒr
eineiige Zwillinge am Ă€hnlichsten sind, dann nehmen die Unterschiede zwischen den unverheirateten Zwillingen, dann zwischen gewöhnlichen BrĂŒdern und Schwestern und schlieĂlich zwischen Menschen zu, die nicht durch familiĂ€re Bindungen verbunden sind.
Associate Professor
Oscar Miranda-Dominguez , ein Mitarbeiter des Faire-Labors und Erstautor der Studie, war ĂŒberrascht, dass sie erwachsene Verwandte anhand von Modellen identifizieren konnten, die in Kindern trainiert wurden. Von Erwachsenen trainierte Modelle konnten dies nicht - möglicherweise, weil Systeme fĂŒr Erwachsene bereits vollstĂ€ndig entwickelt sind und ihre Merkmale weniger verallgemeinert sind als in einem jungen, sich entwickelnden Gehirn. "Nachfolgende Studien mit zunehmenden DatensĂ€tzen und Altersgruppen können Probleme des Erwachsenwerdens klĂ€ren", sagte Miranda.
Die FĂ€higkeit des Modells, kleine Unterschiede zwischen Familienmitgliedern zu erkennen, erwies sich als bemerkenswert, da die Forscher den Klassifikator darauf trainierten, schematischer nach âVerwandtenâ oder âNicht-Verwandtenâ zu suchen, anstatt Verwandtschaftsgrade zu unterscheiden (ihr Modell von 2014 konnte diese impliziten Unterschiede erkennen , aber traditionellere KorrelationsansĂ€tze scheiterten).
Obwohl ihre Zwillingsstichprobe nicht groĂ genug war, um die Unterschiede zwischen den Auswirkungen von Genetik und Umwelt zu verstehen, sagt Fair, dass âes keinen Zweifel gibtâ, dass letztere eine groĂe Rolle bei der Gestaltung des funktionalen Abdrucks spielt. ZusĂ€tzlich zu dem Artikel wurde ein Modell beschrieben, das die allgemeine Umgebung von der allgemeinen Genetik unterscheiden kann. Ohne ausreichend groĂe Datenmengen ist das Team jedoch weiterhin vorsichtig, endgĂŒltige Schlussfolgerungen zu ziehen. "Das meiste, was wir sehen, dreht sich mehr um Genetik und weniger um die Umwelt", sagte Fair, "aber man kann nicht sagen, dass die Umwelt keinen groĂen Einfluss auf die KonnektivitĂ€t hat."
Um die BeitrĂ€ge einer gemeinsamen Umgebung und der allgemeinen Genetik zu trennen, sagt Miranda: âSie können beispielsweise die Gehirneigenschaften finden, die eineiige Zwillinge von ihren Uteruszwillingen unterscheiden, da beide Zwillingsarten eine gemeinsame Umgebung teilen, aber nur die identischen Zwillinge den genetischen Beitrag teilen.â
Obwohl alle von ihnen untersuchten Nervenkreise eine gewisse Ăhnlichkeit zwischen Verwandten aufweisen, wurden Systeme höherer Ordnung am meisten vererbt. Es stellte sich heraus, dass dies dieselben Standorte waren, die in einer vier Jahre zuvor durchgefĂŒhrten Studie den gröĂten Unterschied zwischen Verwandten zeigten. Wie Miranda betonte, regulieren diese Websites das Verhalten, das fĂŒr die soziale Interaktion verantwortlich ist, und bestimmen möglicherweise âFamilienmerkmaleâ. Zur Liste der Familienmerkmale können Sie unmittelbar nach Bluthochdruck, Arthritis und Myopie "verteilte GehirnaktivitĂ€t" hinzufĂŒgen.
Auf der Suche nach einem vom Gehirn vorhergesagten Alterszeichen
WÀhrend Fair und Miranda die genetischen Grundlagen einer funktionellen KonnektivitÀt in Oregon beschreiben, arbeitet
James Cole , ein Forscher am King's College London, daran, die Vererbung des Gehirnalters mithilfe von Neuroimaging und maschinellem Lernen zu entschlĂŒsseln. Das Team von Faire bestimmt das Alter des Gehirns anhand der funktionellen Verbindungen zwischen seinen Bereichen, und Cole betrachtet es als Index fĂŒr Atrophie - eine Kompression des Gehirns im Laufe der Zeit. Im Laufe der Jahre trocknen die Zellen aus oder sterben ab, das Nervenvolumen nimmt ab und der SchĂ€del verĂ€ndert sich nicht, und der freiwerdende Raum wird mit Liquor cerebrospinalis gefĂŒllt. In gewisser Weise altert das Gehirn nach einem bestimmten Entwicklungsstadium durch Austrocknen.
Als Fair 2010 eine einflussreiche Arbeit in Science veröffentlichte, die eine Welle der Begeisterung fĂŒr die Verwendung von
fMRI- Daten zur Bestimmung des Gehirnalters hervorrief, leitete einer von Coles Kollegen ein Ă€hnliches Projekt, dessen Ergebnisse in NeuroImage veröffentlicht wurden. Er verwendete anatomische Daten, da der Unterschied zwischen dem wahrgenommenen und dem chronologischen Alter des Gehirns (âLĂŒckenalter des Gehirnsâ) biologisch aussagekrĂ€ftig sein kann.
Laut Cole wirkt sich das Alter auf jeden Menschen, jedes Gehirn und sogar auf jeden Zelltyp etwas anders aus. Woher dieses Mosaik des Alterns kommt, ist noch unbekannt, aber Cole sagt, dass wir in gewissem Sinne immer noch nicht wissen, was Altern im Prinzip ist. Die Genexpression Àndert sich im Laufe der Zeit ebenso wie der Stoffwechsel, die Zellfunktion und die ZellverÀnderung. Organe und Zellen können sich jedoch unabhÀngig voneinander verÀndern. Es gibt kein einziges Gen oder Hormon, das den gesamten Alterungsprozess steuert.
James ColeObwohl allgemein anerkannt ist, dass verschiedene Menschen unterschiedlich schnell altern, erscheint die Vorstellung, dass verschiedene Facetten derselben Person unterschiedlich altern können, kontroverser. Wie Cole erklÀrte, gibt es viele Methoden zur Messung des Alters, aber bisher wurden nur wenige verglichen oder kombiniert. Vielleicht können Wissenschaftler durch die Untersuchung verschiedener menschlicher Gewebe eine allgemeinere SchÀtzung des Alters entwickeln. Coles Arbeit steht am Anfang dieser Reise und untersucht Bilder von Gehirngewebe.
Die theoretische Plattform von Coles Ansatz ist relativ einfach: FĂŒttern Sie die Algorithmusdaten von gesunden Menschen, damit er lernt, das Alter des Gehirns anhand anatomischer Daten vorherzusagen, und testen Sie das Modell an einer neuen Stichprobe, wobei Sie das chronologische Alter der Probanden vom Alter des Gehirns abziehen. Wenn ihr Gehirnalter ĂŒber chronologisch liegt, deutet dies auf die AnhĂ€ufung von altersbedingten VerĂ€nderungen hin, die möglicherweise mit Krankheiten wie
Alzheimer verbunden sind .
Im Jahr 2017 verwendete Cole die GauĂschen Prozessregressionen (GPR), um das Alter des Gehirns jedes Teilnehmers zu bestimmen. Dies ermöglichte es ihm, seine AltersschĂ€tzungen mit anderen vorhandenen zu vergleichen, beispielsweise mit der Untersuchung, welche Teile des Genoms ein- und ausgeschaltet werden, wenn Methylgruppen in verschiedenen Altersstufen hinzugefĂŒgt werden. Biomarker wie die
DNA-Methylierung wurden bereits verwendet, um die MortalitĂ€t vorherzusagen, und Cole vermutet, dass das Alter des Gehirns dafĂŒr verwendet werden kann.
In der Tat waren Personen, deren Gehirn Ă€lter als das chronologische Alter zu sein schien, aufgrund ihrer schlechten körperlichen und kognitiven Gesundheit einem höheren Risiko ausgesetzt. Cole war ĂŒberrascht zu erfahren, dass das hohe Alter des Gehirns, das aus Neuroimaging-Daten erhalten wurde, nicht immer mit dem hohen Alter der Methylierung korreliert. Wenn jedoch festgestellt wurde, dass beide Altersgruppen bei dem Probanden hoch waren, war das MortalitĂ€tsrisiko erhöht.
SpÀter in diesem Jahr
erweiterten Cole und Kollegen
ihre Arbeit mithilfe digitaler neuronaler Netze, um zu untersuchen, ob SchĂ€tzungen des Alters des Gehirns von eineiigen Zwillingen nĂ€her beieinander liegen als die von vorgeburtlichen Zwillingen. Die Daten wurden aus MRT-Bildern entnommen, einschlieĂlich Bildern des gesamten Kopfes mit Nase, Ohren, Zunge, RĂŒckenmark und in einigen FĂ€llen Fett um den Hals. Nach minimaler Vorbehandlung wurden sie von neuronalen Netzen gespeist, die nach dem Training eine SchĂ€tzung des Alters des Gehirns abgeben konnten. Das Alter des Gehirns identischer Zwillinge, das die Hypothese ĂŒber den Einfluss der Genetik bestĂ€tigte, unterschied sich weniger als das von monotonen Zwillingen.
Obwohl diese Ergebnisse darauf hindeuten, dass das Alter des Gehirns höchstwahrscheinlich durch die Genetik bestimmt wird, warnt Cole, dass UmwelteinflĂŒsse nicht zurĂŒckgewiesen werden sollten. "Selbst wenn Sie genetisch veranlagt sind, Ihr Gehirn Ă€lter aussehen zu lassen", sagte er, "besteht die Möglichkeit, dass Sie durch eine VerĂ€nderung der Umwelt den durch die Genetik verursachten Schaden vollstĂ€ndig abmildern können."
Die Hilfe neuronaler Netze bei der Beurteilung des Alters des Gehirns hat - zumindest fĂŒr heute - ihre Nachteile. Neuronale Netze durchsuchen MRT-Daten und finden Unterschiede zwischen Individuen, wĂ€hrend die Forscher noch nicht sicher sind, welche Unterschiede fĂŒr das Thema relevant sind. Ein hĂ€ufiger Nachteil des tiefen Lernens ist jedoch, dass niemand weiĂ, welche Merkmale des Datensatzes das neuronale Netzwerk erkennt.
In rohen MRT-Bildern ist der gesamte Kopf sichtbar, daher gibt Cole zu, dass wir vielleicht ĂŒber das âAlter des Kopfes als Ganzesâ und nicht nur ĂŒber das Alter des Gehirns sprechen können. Er sagte, sie hĂ€tten ihn bereits darauf hingewiesen, dass sich die Nase einer Person im Laufe der Zeit Ă€ndert. Wie können Sie also feststellen, ob der Algorithmus diese Funktion nicht tatsĂ€chlich verfolgt?Aber Cole ist sich sicher, dass dies in diesem Fall nicht der Fall ist, da sein neuronales Netzwerk sowohl mit Rohdaten als auch mit Bildern, in denen alle Merkmale des Kopfes auĂerhalb des Gehirns gelöscht wurden, gleich gut funktioniert hat. Er erwartet, dass echte Vorteile aus dem VerstĂ€ndnis dessen, worauf das neuronale Netzwerk achtet, erzielt werden können, wenn man versteht, welche bestimmten Teile des Gehirns die Beurteilung seines Alters am meisten beeinflussen.
Tobias KaufmanTobias Kaufman, ein Forscher am norwegischen Zentrum fĂŒr psychische Krankheitsforschung an der UniversitĂ€t Oslo, schlug vor, dass die zur Vorhersage des Gehirnalters verwendeten Technologien fĂŒr maschinelles Lernen von geringem Wert sind, wenn das Modell richtig trainiert und abgestimmt wird. Die Ergebnisse verschiedener Algorithmen stimmen normalerweise ĂŒberein, wie Cole herausfand, und vergleichen die Ergebnisse des GPR-Algorithmus mit einem neuronalen Netzwerk.Der Unterschied besteht laut Kaufman darin, dass durch die grĂŒndliche Trainingsmethode von Cole keine zeitaufwĂ€ndige und zeitaufwĂ€ndige vorlĂ€ufige Datenverarbeitung mit MRT erforderlich ist. Die Reduzierung dieses Schritts wird eines Tages die Diagnose in Kliniken beschleunigen, schĂŒtzt die Wissenschaftler jedoch bisher vor dem Einfluss von Vorurteilen auf Rohdaten.Eine Zunahme der DatensĂ€tze kann komplexere Vorhersagen ermöglichen, um beispielsweise Muster im Zusammenhang mit der psychischen Gesundheit zu bestimmen. Kaufman sagte daher, dass vollstĂ€ndige Informationen in einem Datensatz ohne Konvertierung und Reduzierung der Wissenschaft helfen können. "Ich denke, dies ist ein groĂer Vorteil der Deep-Learning-Methode."Kaufman ist der Hauptautor der Arbeit, die derzeit einer Expertenbewertung unterzogen wird, in der die bislang gröĂte Studie zum Alter des Gehirns anhand von Bildern beschrieben wird. Die Forscher verwendeten maschinelles Lernen fĂŒr strukturierte MRT-Daten, um herauszufinden, welche Bereiche des Gehirns die offensichtlichsten Zeichen des Alterns bei Menschen mit psychischen Erkrankungen aufweisen. Dann machten sie den nĂ€chsten Schritt und untersuchten, welche Gene die Muster der Gehirnalterung bei gesunden Menschen bestimmen. Sie waren sehr interessiert an der Tatsache, dass viele Gene, die das Alter des Gehirns beeinflussten, auch an der weit verbreiteten Störung seiner Arbeit beteiligt waren, was möglicherweise auf die Ăhnlichkeit ihrer biologischen Wege hinweist.Er sagte, dass ihr nĂ€chstes Ziel darin bestehen wĂŒrde, ĂŒber die Erblichkeit hinauszugehen und bestimmte Nervenbahnen und Gene zu installieren, die an der Bestimmung der Anatomie des Gehirns und seiner Signalnetzwerke beteiligt sind.Obwohl sich Kaufmans Ansatz ebenso wie der von Cole auf die Anatomie konzentriert, betonte er, wie wichtig es ist, das Alter des Gehirns im Hinblick auf seine Verbindungen zu messen. "Ich denke, diese beiden AnsĂ€tze sind sehr wichtig", sagte er. "Wir mĂŒssen die Erblichkeit und die grundlegende genetische Architektur sowohl der Struktur als auch der FunktionalitĂ€t des Gehirns verstehen."An weiteren Forschungsideen mangelt es Cole nicht. Um unsere Intelligenz zu verstehen, mĂŒssen wir kĂŒnstliche Intelligenz einsetzen. Dies zeigt sich daran, wie wir die ZusammenhĂ€nge zwischen Genen, Gehirn, Verhalten und Vererbung entdecken. Es sei denn natĂŒrlich, es stellt sich heraus, dass wir die ganze Zeit ĂŒber das Alter der Nasen untersucht haben.