高齢者の認知機能低下を捉えるバイオマーカーとしての「脳年齢」の限界的な有用性

核心概念

高齢者の認知機能低下を捉えるバイオマーカーとしての「脳年齢」の有用性は限定的である。「脳年齢」は個人の年齢情報とほぼ重複しており、年齢以外の情報をほとんど提供しない。また、「脳年齢」予測モデルの性能が高いからといって、必ずしも認知機能の説明力が高いわけではない。さらに、MRIデータから直接認知機能を予測するモデルを使うことで、「脳年齢」では捉えられない認知機能の変動を捉えられることが示された。

摘要

本研究は、高齢者の認知機能低下を捉えるバイオマーカーとしての「脳年齢」の有用性を検討したものである。

まず、「脳年齢」は個人の年齢情報とほぼ重複しており、年齢以外の情報をほとんど提供しないことが示された。つまり、「脳年齢」を用いても、個人の年齢情報から得られる以上の情報は得られない。

次に、「脳年齢」予測モデルの性能が高いからといって、必ずしも認知機能の説明力が高いわけではないことが明らかになった。むしろ、予測モデルの性能が高いほど、「脳年齢」と年齢の共通部分が大きくなり、認知機能の説明力は低下する傾向にあった。

最後に、MRIデータから直接認知機能を予測するモデルを使うことで、「脳年齢」では捉えられない認知機能の変動を捉えられることが示された。このモデルは、「脳年齢」と年齢を用いた場合に比べ、認知機能の変動をさらに11%説明できることが明らかになった。

以上より、高齢者の認知機能低下を捉えるバイオマーカーとしての「脳年齢」の有用性は限定的であり、MRIデータから直接認知機能を予測するモデルの活用が重要であることが示唆された。

統計資料

高齢者の認知機能と年齢の相関係数は-.57、年齢で32%の変動が説明できる。
最高性能の年齢予測モデルのR2は.775、最高性能の認知機能予測モデルのR2は.393。
「脳年齢」指標を用いた場合の認知機能の説明力は最大で1.6%しか増加しない。
「脳認知」指標を用いることで、さらに11%の認知機能の変動を説明できる。

引述

「脳年齢」は個人の年齢情報とほぼ重複しており、年齢以外の情報をほとんど提供しない。
年齢予測モデルの性能が高いからといって、必ずしも認知機能の説明力が高いわけではない。
MRIデータから直接認知機能を予測するモデルを使うことで、「脳年齢」では捉えられない認知機能の変動を捉えられる。

從以下內容提煉的關鍵洞見

The (Limited?) Utility of Brain Age as a Biomarker for Capturing Fluid Cognition in Older Individuals

by Tetereva,A.,... 於 www.biorxiv.org 01-02-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.12.31.522374v5

深入探究

高齢者以外の年齢層でも「脳年齢」の有用性は限定的なのだろうか?

論文の結果から見ると、高齢者以外の年齢層においても「脳年齢」の有用性は限定的である可能性があります。研究では、脳年齢が実際の年齢と非常に近いことが示されており、脳年齢が既知の年齢からどれだけ追加情報を提供するかが不明確であることが示唆されています。さらに、脳年齢が既知の年齢と重なる程度が非常に高いため、脳年齢が他の要因を説明する能力は限定されている可能性があります。したがって、高齢者以外の年齢層においても、脳年齢は年齢との関連性が強いため、追加情報を提供することが難しいかもしれません。