همه ما افرادی را می‌شناسیم که به نظر می‌رسد روند پیری در آن‌ها کندتر از دیگران پیش می‌رود. آن‌ها جوان‌تر به نظر می‌رسند، پرانرژی‌تر حرکت می‌کنند و با وجود داشتن سن تقویمی یکسان با همسالانشان، سالم‌تر به نظر می‌رسند. اما چه چیزی آن‌ها را متمایز می‌کند؟
دانشمندان دانشگاه اوساکا در ژاپن معتقدند که شاید راهی برای اندازه‌گیری دقیق‌تر این تفاوت یافته‌اند.
به جای اتکا صرف به سن تقویمی، روش جدید آن‌ها سن زیستی را ارزیابی می‌کند – یعنی سن واقعی بدن و میزان فرسودگی آن.
با استفاده از هوش مصنوعی (AI) و مسیرهای متابولیسم استروئیدی، این مدل نگاهی عمیق‌تر به روند پیری در سطح بیوشیمیایی ارائه می‌دهد.
هورمون‌ها به عنوان شاخص‌های پیری
پیری تحت تأثیر ترکیبی پیچیده از عوامل ژنتیکی، سبک زندگی و محیطی قرار دارد. روش‌های سنتی برای تخمین سن زیستی معمولاً به نشانگرهای زیستی کلی مانند متیلاسیون DNA یا سطح پروتئین‌ها متکی هستند.
اما این روش‌ها اغلب تعاملات هورمونی پیچیده‌ای را که بدن را در تعادل نگه می‌دارند، نادیده می‌گیرند.
دکتر کیوی وانگ، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه، می‌گوید:
“بدن ما برای حفظ هموستاز به هورمون‌ها متکی است، پس چرا از آن‌ها به عنوان شاخص‌های کلیدی پیری استفاده نکنیم؟”
برای بررسی این موضوع، محققان بر هورمون‌های استروئیدی تمرکز کردند که تنظیم‌کننده متابولیسم، پاسخ ایمنی و سطح استرس هستند.
مدل جدید هوش مصنوعی برای تعیین سن زیستی
تیم تحقیقاتی یک مدل شبکه عصبی عمیق (DNN) توسعه داد که مسیرهای متابولیسم استروئیدی را در نظر می‌گیرد. این سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی، نخستین مدلی است که به بررسی تعاملات بین هورمون‌های استروئیدی می‌پردازد، نه صرفاً سطح هر هورمون به‌طور جداگانه.
دکتر زی وانگ، یکی دیگر از نویسندگان اصلی، توضیح می‌دهد:
“روش ما باعث کاهش نویز ناشی از تفاوت‌های فردی در سطح هورمون‌های استروئیدی می‌شود و به مدل اجازه می‌دهد روی الگوهای معنادار تمرکز کند.”
این مدل با استفاده از نمونه‌های خون صدها فرد آموزش داده شد. نتایج نشان داد که با افزایش سن افراد، تفاوت‌های سن زیستی نیز بیشتر می‌شود، درست مانند رودخانه‌ای که با جریان یافتن به سمت پایین‌دست عریض‌تر می‌شود.
ارزیابی دقیق‌تر سلامت
روش پیشنهادی محققان تنها به پنج قطره خون نیاز دارد. آن‌ها از این نمونه برای تحلیل ۲۲ هورمون استروئیدی کلیدی و تعاملات میان آن‌ها استفاده می‌کنند تا سن زیستی را با دقت بیشتری تخمین بزنند.
این پیشرفت در فناوری امکان شناسایی زودهنگام خطرات سلامتی مرتبط با افزایش سن را فراهم می‌کند و می‌تواند منجر به مداخلات شخصی‌سازی‌شده برای کاهش سرعت پیری شود.
یکی از یافته‌های مهم این مطالعه، ارتباط سطح کورتیزول – هورمونی مرتبط با استرس – با سن زیستی بود. تیم تحقیقاتی دریافت که با دو برابر شدن سطح کورتیزول، سن زیستی تقریباً ۱.۵ برابر افزایش می‌یابد.
تأثیر استرس بر پیری زیستی
پروفسور توشیفومی تاکائو، نویسنده مسئول این مطالعه و متخصص در شیمی تحلیلی و طیف‌سنجی جرمی، می‌گوید:
“استرس اغلب به‌طور کلی مورد بحث قرار می‌گیرد، اما یافته‌های ما شواهد مشخصی ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد استرس تأثیر قابل اندازه‌گیری بر پیری زیستی دارد.”
این کشف اهمیت مدیریت استرس در حفظ سلامت طولانی‌مدت را تقویت می‌کند. استرس مزمن ممکن است روند پیری را در سطح بیوشیمیایی تسریع کند، بنابراین ضروری است که در کنار سلامت جسمانی، به سلامت روان نیز توجه ویژه‌ای شود.
کاربردهای آینده و پتانسیل این فناوری
دانشمندان بر این باورند که مدل هوش مصنوعی آن‌ها برای سن زیستی می‌تواند شیوه درک و مدیریت سلامت را متحول کند. به جای اتکا به دستورالعمل‌های کلی، این ابزار ممکن است به پزشکان کمک کند تا توصیه‌هایی متناسب با شرایط هر فرد ارائه دهند.
با تحلیل تعاملات هورمونی، این مدل می‌تواند به شناسایی بیماری‌ها پیش از ظهور علائم کمک کند و امکان درمان زودهنگام را فراهم آورد.
این فناوری همچنین می‌تواند در طراحی برنامه‌های سلامتی شخصی‌سازی‌شده مؤثر باشد و به افراد کمک کند تا بهترین رژیم غذایی، ورزش و تغییرات سبک زندگی را برای کاهش سرعت پیری انتخاب کنند.
در آینده، این فناوری ممکن است ردیابی سرعت پیری را آسان‌تر کند و راهکارهای سلامت را بر اساس نیازهای فردی تنظیم نماید.
گسترش تحقیقات در زمینه پیری زیستی
در حالی که این مطالعه گامی بزرگ در درک فرآیند پیری محسوب می‌شود، محققان اذعان دارند که پیری زیستی مفهومی بسیار پیچیده است.
دکتر وانگ می‌گوید:
“این فقط آغاز راه است. با گسترش مجموعه داده‌های خود و افزودن نشانگرهای زیستی بیشتر، امیدواریم مدل را بهبود بخشیم و به درک عمیق‌تری از مکانیسم‌های پیری دست یابیم.”
پیشرفت‌های هوش مصنوعی و تحقیقات زیست‌پزشکی ما را به درک بهتر فرآیند پیری نزدیک‌تر می‌کند. توانایی ارزیابی سرعت پیری یک فرد تنها با یک آزمایش خون ساده می‌تواند مراقبت‌های بهداشتی پیشگیرانه را در سال‌های آینده متحول کند.
این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.
