Breinactiviteit op leeftijd beter meten met leeftijdssjabloon
Bestaande methoden om hersenactiviteit te analyseren gebruiken één standaardsjabloon voor alle leeftijden. Dat sjabloon past slecht bij oudere hersenen. Een nieuwe aanpak verbetert de meting aanzienlijk, en dat heeft gevolgen voor hoe we breinveroudering onderzoeken.
Hyperalignment is een techniek om individuele hersenactiviteitspatronen te vertalen naar een gemeenschappelijk referentiekader, zodat data van verschillende mensen vergelijkbaar worden. Onderzoekers gebruikten data van de Cambridge Centre for Ageing and Neuroscience-studie (deelnemers van 18 tot 87 jaar) en de Dallas Lifespan Brain Study (20 tot 90 jaar) om te testen of leeftijdsspecifieke sjablonen beter presteren dan het standaardsjabloon. De studie verscheen in eLife.
De conclusie was helder: een sjabloon dat aansluit bij de leeftijdsgroep van de deelnemer leverde in vrijwel alle analyses betere resultaten op. Dat gold voor de vergelijking van hersenactiviteitspatronen tussen mensen, voor het voorspellen van individuele connectoomprofielen en voor het modelleren van hersenreacties op filmmateriaal. De verbetering was consistent in beide datasets.
Waarom dit verschil bestaat
De hersenen veranderen gedurende het hele leven. De manier waarop hersengebieden samenwerken, verschuift. Associatieve gebieden die bij jongvolwassenen op een bepaalde manier zijn georganiseerd, functioneren bij oudere volwassenen anders. Een universeel sjabloon gaat aan die variatie voorbij en introduceert daarmee meetfouten die bij oudere deelnemers groter zijn dan bij jongere. Leeftijdsspecifieke sjablonen corrigeren hiervoor.
Dit is methodologisch relevant voor longevity-onderzoek. Veel studies naar hersenveroudering gebruiken standaard hyperalignment, wat betekent dat bevindingen over oudere hersenen mogelijk zijn vertekend. Correctere analysemethoden kunnen helpen om echte veranderingen bij veroudering beter te onderscheiden van meetartefacten.
Van methode naar diagnostiek
De onderzoekers suggereren dat leeftijdsspecifieke sjablonen ook bruikbaar zijn voor diagnostische toepassingen: het eerder en nauwkeuriger herkennen van afwijkende hersenactiviteitspatronen bij neurologische aandoeningen. Of dat in de praktijk werkt, moet verder worden onderzocht. Voorlopig gaat het om een verbeterde analysetechniek, niet om een klinisch instrument.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- hyperalignment functionele hersendata leeftijd
- connectoom individuele variatie ouderen
- fMRI leeftijdsspecifiek referentiekader