همه ما کسی را می‌شناسیم که نسبت به دیگران آهسته‌تر پیر می‌شود جوان‌تر به نظر می‌رسد، پرانرژی‌تر حرکت می‌کند و سالم‌تر است، با اینکه سن تقویمی یکسانی با همسالانش دارد. اما چه چیزی باعث این تفاوت می‌شود؟ دانشمندان دانشگاه اوزاکا ژاپن روشی جدید برای اندازه‌گیری این تفاوت ارائه داده‌اند، به جای تکیه بر سن تقویمی، این روش سن زیستی را ارزیابی می‌کند شاخص واقعی میزان سالمندی بدن مدل جدید، با استفاده از هوش مصنوعی و مسیرهای متابولیسم استروئیدی، نگاه عمیق‌تری به روند پیری در سطح بیوشیمیایی دارد.
هورمون‌ها به‌عنوان شاخص پیری
پیری تحت تأثیر ترکیبی از عوامل ژنتیکی، سبک زندگی و محیطی قرار دارد. روش‌های سنتی سن زیستی معمولاً به نشانگرهای عمومی مانند متیلاسیون DNA یا سطح پروتئین متکی هستند اما تعاملات هورمونی پیچیده را نادیده می‌گیرند، دکتر کیویی وانگ، یکی از نویسندگان اصلی مطالعه، می‌گوید:”بدن ما برای حفظ تعادل به هورمون‌ها متکی است، پس چرا از آن‌ها به‌عنوان شاخص کلیدی پیری استفاده نکنیم؟”محققان روی هورمون‌های استروئیدی متمرکز شدند که متابولیسم، ایمنی و استرس را تنظیم می‌کنند.
تیم تحقیقاتی یک شبکه عصبی عمیق (DNN) توسعه داد که مسیرهای متابولیسم استروئیدی را در نظر می‌گیرد. برخلاف روش‌های قبلی، این مدل نه‌تنها سطح هورمون‌های فردی، بلکه تعاملات بین آن‌ها را نیز بررسی می‌کند، دکتر زی وانگ، نویسنده همکار، توضیح می‌دهد:”روش ما نویز ناشی از تفاوت‌های فردی را کاهش داده و بر الگوهای معنادار تمرکز می‌کند.”این مدل با استفاده از نمونه‌های خون صدها نفر آموزش داده شد و نشان داد که تفاوت‌های سن زیستی با افزایش سن، بیشتر شبیه رودخانه‌ای است که هرچه جلوتر می‌رود، پهن‌تر می‌شود.
دقت بالا در ارزیابی سلامت و تأثیر استرس بر پیری زیستی
روش محققان فقط به پنج قطره خون نیاز دارد و از طریق تجزیه‌وتحلیل ۲۲ هورمون کلیدی، سن زیستی را با دقت بالاتری تخمین می‌زند، این پیشرفت میتواند به تشخیص زودهنگام بیماری‌های مرتبط با پیری و مداخلات شخصی‌سازی‌شده برای کاهش روند سالمندی کمک کند، یکی از یافته‌های مهم این مطالعه مربوط به کورتیزول، هورمون استرس، است. محققان دریافتند که دو برابر شدن سطح کورتیزول باعث افزایش ۱.۵ برابری سن زیستی می‌شود.
دکتر توشیفومی تاکائو، متخصص شیمی تحلیلی، تأکید می‌کند:”همیشه درباره استرس صحبت می‌شود، اما یافته‌های ما نشان می‌دهد که استرس تأثیر قابل‌سنجشی بر سن زیستی دارد.”این مطالعه بر اهمیت مدیریت استرس در حفظ سلامتی طولانی‌مدت تأکید دارد. استرس مزمن میتواند پیری بیوشیمیایی را تسریع کند، بنابراین حفظ سلامت روان به‌اندازه سلامت جسمانی ضروری است.
دانشمندان معتقدند که این مدل هوش مصنوعی میتواند شیوه درک و مدیریت سلامت افراد را متحول کند. به‌جای توصیه‌های کلی، این ابزار ممکن است به پزشکان کمک کند تا مشاوره‌های شخصی‌سازی‌شده ارائه دهند.این مدل میتواند در تشخیص زودهنگام بیماری‌ها و طراحی برنامه‌های بهداشتی فردی نقش داشته باشد، از جمله پیشنهاد رژیم غذایی، ورزش و تغییرات سبک زندگی برای کند کردن روند پیری، در آینده، این فناوری ممکن است امکان ردیابی سرعت پیری و تنظیم راهبردهای سلامتی را فراهم کند.
گسترش تحقیقات درباره پیری زیستی و چالش‌ها و محدودیت‌های مدل هوش مصنوعی
با اینکه این مطالعه گامی مهم محسوب می‌شود، دانشمندان تأکید می‌کنند که پیری زیستی فرایندی پیچیده است،دکتر وانگ می‌گوید:”این تازه آغاز راه است، با گسترش مجموعه داده‌ها و افزودن نشانگرهای زیستی بیشتر، امیدواریم مدل را بهبود دهیم و بینش‌های عمیق‌تری درباره مکانیسم‌های پیری به دست آوریم.”پیشرفت‌های هوش مصنوعی و تحقیقات زیست‌پزشکی ما را به درک عمیق‌تر روند پیری نزدیک‌تر می‌کند. امکان ارزیابی سرعت پیری با یک آزمایش خون ساده میتواند مراقبت‌های بهداشتی پیشگیرانه را در آینده دگرگون کند.
با وجود امیدهای فراوان، مدل هوش مصنوعی محققان همچنان با چند چالش اساسس روبه‌روست نیاز به داده‌های گسترده‌تر دقت مدل به کیفیت و تنوع داده‌هایی که روی آن آموزش دیده است بستگی دارد. در حال حاضر، این مطالعه بر اساس نمونه‌های محدودی انجام شده و برای تأیید نتایج، به مجموعه داده‌های بزرگ‌تر و متنوع‌تری نیاز است.
عوامل متغیر محیطی فاکتورهایی مانند رژیم غذایی، میزان خواب، سطح فعالیت بدنی و مواجهه با آلاینده‌ها می‌توانند بر سطوح هورمونی تأثیر بگذارند. محققان باید در نظر بگیرند که چگونه این عوامل می‌توانند بر دقت پیش‌بینی سن زیستی اثر بگذارند.
تفاوت‌های فردی در متابولیسم هورمونی بدن هر فرد به‌طور متفاوتی هورمون‌ها را پردازش می‌کند. این تفاوت‌ها می‌توانند بر دقت تخمین سن زیستی تأثیر بگذارند، بنابراین بهبود مدل برای در نظر گرفتن این تفاوت‌ها ضروری است در سال‌های اخیر، هوش مصنوعی نقش مهمی در پزشکی شخصی‌سازی‌شده ایفا کرده است. این مطالعه نیز نشان می‌دهد که تحلیل دقیق الگوهای زیستی بدن میتواند به تشخیص و پیشگیری از بیماری‌های مرتبط با پیری کمک کند.
پیشگیری زودهنگام: اگر سن زیستی فردی بالاتر از سن تقویمی او باشد، پزشکان می‌توانند راهکارهای زودهنگامی برای بهبود سلامت ارائه دهند.
درمان‌های هدفمند: مدل هوش مصنوعی میتواند به پزشکان کمک کند تا درمان‌های دارویی یا تغییرات سبک زندگی را بر اساس وضعیت بیولوژیکی هر فرد توصیه کنند.
توسعه داروهای ضد پیری: اطلاعات به‌دست‌آمده از این مدل میتواند در توسعه داروهای جدید برای کاهش سرعت پیری و افزایش طول عمر سالم مؤثر باشد.
آینده تحقیقات در زمینه پیری زیستی
محققان قصد دارند تحقیقات خود را گسترش داده و عوامل زیستی بیشتری را به مدل اضافه کنند، از جمله: بررسی سایر نشانگرهای زیستی مانند پروتئین‌های مرتبط با پیری و تغییرات در میکروبیوم روده.تحلیل تأثیر سبک زندگی بر سن زیستی، از جمله نقش خواب، ورزش، تغذیه و سلامت روان گسترش نمونه‌های تحقیقاتی برای اطمینان از دقت مدل در جمعیت‌های مختلف.
این فناوری میتواند تست‌های سالیانه سلامت را متحول کند، به‌گونه‌ای که افراد بتوانند روند پیری خود را در طول زمان پیگیری کرده و تغییرات لازم را برای حفظ سلامت اعمال کنند در آینده، دستگاه‌های پوشیدنی و اپلیکیشن‌های سلامت دیجیتال می‌توانند این فناوری را در دسترس عموم قرار دهند، تا افراد بتوانند پایش سن زیستی خود را در خانه انجام دهند، مؤسسات بیمه سلامت نیز ممکن است از این فناوری برای تعیین نرخ بیمه بر اساس سلامت بیولوژیکی واقعی افراد استفاده کنند.
آیا می‌توان روند پیری را کنترل کرد؟
در حالی که پیر شدن یک فرآیند طبیعی است، یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که با کنترل استرس، تغذیه مناسب، خواب کافی و فعالیت بدنی، می‌توان سن زیستی را کاهش داد،با ترکیب پیشرفت‌های هوش مصنوعی و تحقیقات پزشکی، در آینده ممکن است بتوانیم روند پیری را نه‌تنها درک کنیم، بلکه به‌طور فعال آن را مدیریت کنیم با افزایش کاربرد فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی در ارزیابی سن زیستی، موضوعات اخلاقی و دسترسی نیز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. برای مثال، اگر بیمه‌ها از سن زیستی برای تعیین نرخ بهره‌مندی استفاده کنند، ممکن است افرادی که دسترسی به مراقبت‌های بهداشتی مناسب ندارند، ناعادلانه متضرر شوند.
دکتر تاکائو هشدار می‌دهد:”این فناوری‌ها باید در چارچوب‌های اخلاقی مشخص و با نظارت دقیق استفاده شوند تا از تبعیض یا سو‌ءاستفاده جلوگیری شود.”بنابراین، همکاری میان پزشکان، متخصصان اخلاق زیستی، سیاست‌گذاران و جوامع علمی برای ایجاد چارچوب‌های منصفانه ضروری خواهد بود.
محققان امیدوارند که طی چند سال آینده، این مدل پیشرفته بتواند به‌صورت گسترده در کلینیک‌ها، مراکز بهداشتی و حتی اپلیکیشن‌های شخصی استفاده شود. در نهایت، هدف این است که هر فرد بتواند تصویر واضح‌تری از وضعیت بیولوژیکی خود داشته باشد و بر اساس آن، تصمیم‌های آگاهانه‌تری در مورد سبک زندگی، تغذیه و سلامت خود بگیرد.
آینده‌ای که می‌توان آن را دید و اندازه گرفت
تصور کنید آینده‌ای را که در آن چکاپ سالانه شامل یک آزمایش ساده خون است که نه‌تنها بیماری‌ها را شناسایی می‌کند، بلکه به شما می‌گوید بدنتان چند ساله به نظر می‌رسد، چقدر خوب با استرس مقابله می‌کند و چگونه می‌توانید روند پیری خود را معکوس یا آهسته کنید این چشم‌انداز دیگر فقط علمی‌تخیلی نیست، بلکه مسیری است که علم مدرن و هوش مصنوعی در حال شکل دادن به آن هستند.
بشیتر بدانبم: آزمایش خون جدید برای آلزایمر
لینک منبع: earth
نظرات کاربران