KI liest schlafendes Gehirn und sagt Demenz Jahre im Voraus voraus

Wie sich Ihre Gehirnwellen im Schlaf verhalten, könnte verraten, wie schnell Ihr Gehirn altert – und ob Demenz droht. Forscher der UC San Francisco und des Beth Israel Deaconess Medical Center entwickelten ein Machine-Learning-Modell, das aus elektrischen Signalen im Schlaf das 'Gehirnalter' einer Person schätzt – und fanden heraus, dass ein älter als erwartet wirkendes Gehirn ein starkes Warnsignal ist.

Das im JAMA Network Open veröffentlichte Modell kombiniert 13 subtile Merkmale aus EEG-Aufzeichnungen. Angewandt auf rund 7.000 Menschen aus fünf Studien – Teilnehmer im Alter von 40 bis 94 Jahren, 3,5 bis 17 Jahre beobachtet, etwa 1.000 entwickelten Demenz – zeigte die Analyse: Für jede zusätzliche Dekade zwischen geschätztem und tatsächlichem Gehirnalter stieg das Demenzrisiko um fast 40 Prozent. Menschen, deren geschätztes Gehirnalter jünger war als ihr tatsächliches Alter, hatten ein geringeres Risiko.

'Allgemeine Schlafkennzahlen erfassen die komplexe, mehrdimensionale Natur der Schlafphysiologie nicht vollständig', sagte Seniorautorin Yue Leng, außerordentliche Professorin für Psychiatrie an der UCSF. Traditionelle Messgrößen wie Zeit in verschiedenen Schlafstadien oder Schlafeffizienz zeigten in früheren Analysen keinen aussagekräftigen Zusammenhang mit Demenz. Mehrere der vom Modell genutzten EEG-Merkmale sind bereits als gedächtnisunterstützend bekannt – etwa die langsamen Deltawellen des Tiefschlafs und Schlafspindeln, kurze Aktivitätsausbrüche, die dem Gehirn beim Speichern von Erinnerungen helfen sollen. Auffällig: Große plötzliche Spitzen in EEG-Signalen – ein Merkmal namens Kurtosis – waren mit einem geringeren Demenzrisiko verbunden.

Der Zusammenhang blieb auch nach Berücksichtigung von Bildung, Rauchen, BMI, körperlicher Aktivität, anderen Erkrankungen und genetischen Risikofaktoren bestehen. Da EEG nicht-invasiv – und zunehmend per Wearable – aufgezeichnet werden kann, sehen die Forscher eine Zukunft, in der schlafbasiertes Gehirnalter die Demenzrisiko-Einschätzung außerhalb der Klinik ermöglicht. 'Das Gehirnalter wird aus Schlafwellen berechnet', sagte Leng. 'Wir wissen, dass die Gehirnaktivität im Schlaf ein messbares Fenster darauf bietet, wie gut das Gehirn altert.'