كشفت دراسة جديدة أجراها باحثون من جامعة أوساكا اليابانية، عن نموذج للذكاء الاصطناعي يمكنه تقدير العمر البيولوجي الحقيقي للشخص من خلال قطرات محدودة من الدم.
ووفق الباحثين: «باستخدام خمس قطرات دم فقط، يحلل النموذج الجديد 22 نوعاً رئيسياً من مسارات أيض الهرمونات (الستيرويدات) وتفاعلاتها لتوفير تقييم صحي أكثر دقة».
وتُقدّم الدراسة المنشورة في دورية «ساينس أدفانسد»، خطوةً مُحتملةً إلى الأمام في مجال إدارة الصحة الشخصية، مما يسمح بالكشف المُبكر عن المخاطر الصحية المرتبطة بالعمر وتقديم تدخلات طبية مُخصصة.
فمن خلال دمج الستيرويدات في نموذج قائم على الذكاء الاصطناعي، طوّر الباحثون نظاماً جديداً لتقدير العمر البيولوجي للشخص، وهو مقياس لمدى تقدم جسمه في السن، بدلاً من مجرد حساب عدد السنوات منذ الولادة.
يقول الدكتور تشيويي وانغ، المؤلف المشارك الأول للدراسة، في بيان صادر الجمعة: «تعتمد أجسامنا على الهرمونات للحفاظ على توازنها الداخلي، لذلك فكرنا: لماذا لا نستخدمها كمؤشرات رئيسية للشيخوخة؟».
ولاختبار هذه الفكرة، ركز فريق البحث على هرمونات الستيرويد التي تلعب دوراً حاسماً في عملية التمثيل الغذائي، ووظيفة المناعة، والاستجابة للتوتر. على سبيل المثال، وجد الباحثون أن هرمون الكورتيزول، وهو هرمون ستيرويدي يرتبط عادةً بالتوتر، تتضاعف مستوياته مما يؤدي إلى زيادة العمر البيولوجي بنحو مرة ونصف.
وهو الأمر الذي يشير إلى أن التوتر المزمن يمكن أن يُسرّع الشيخوخة على المستوى الكيميائي الحيوي؛ مما يُعزز أهمية إدارة التوتر في الحفاظ على الصحة على المدى الطويل.
يقول البروفيسور توشيفومي تاكاو، المؤلف المشارك والخبير في الكيمياء التحليلية: «غالباً ما يُناقش التوتر بشكل عام، لكن نتائجنا تُقدم دليلاً ملموساً على أن له تأثيراً ملموساً على الشيخوخة البيولوجية».
ولا تقتصر الشيخوخة على مقدار السنوات التي نعيشها، بل تتشكل من خلال عوامل أخرى كالعوامل الوراثية ونمط الحياة والعوامل البيئية.
وتعتمد الطرق التقليدية لتقدير العمر البيولوجي على مؤشرات حيوية واسعة النطاق، مثل تغيرات معينة تطرأ على الحمض النووي أو مستويات البروتين، إلا أن هذه الأساليب غالباً ما تغفل الشبكات الهرمونية المعقدة التي تنظم التوازن الداخلي للجسم.
لذا؛ طورت الدراسة الجديدة نموذجاً للشبكة العصبية العميقة (DNN) يتضمن مسارات أيض الستيرويد، مما يجعله أول نموذج ذكاء اصطناعي يشرح بوضوح التفاعلات بين جزيئات الستيرويد المختلفة.
وبدلاً من النظر إلى مستويات الستيرويد المطلق - التي يمكن أن تختلف اختلافاً كبيراً بين الأفراد - يدرس النموذج نسب الستيرويد، مما يوفر تقييماً أكثر تخصيصاً ودقة للعمر البيولوجي.
ويوضح الدكتور زي وانغ، الباحث الرئيسي والمؤلف المشارك في هذه الدراسة: «نهجنا يُقلل من التشويش الناتج عن اختلافات مستويات الستيرويد الفردية، ويسمح للنموذج بالتركيز على أنماط ذات معنى».
وأضاف: «لقد تم تدريب النموذج على عينات دم من مئات الأفراد، مما كشف عن أن الاختلافات البيولوجية في العمر تميل إلى الاتساع مع تقدم الناس في السن».
ويعتقد الباحثون أن النموذج الجديد قد يمهد الطريق لمراقبة صحية أكثر تخصيصاً. وقد تشمل التطبيقات المستقبلية الكشف المبكر عن الأمراض، وبرامج الصحة والعافية، وحتى توصيات نمط الحياة المُصممة خصيصاً لإبطاء الشيخوخة.
