Идентификация биомаркеров нейровоспаления и нейровизуализации с помощью методов искусственного интеллекта на основе данных для выявления гетерогенности пожилых людей, подверженных риску деменции, и для лучшего информирования о стратегиях профилактики

В набор будут включены 35 MCI из обучающей когорты, 35 MCI из группы плацебо и 75 субъектов с SCD.

Когнитивная оценка: Комплексная батарея нейропсихологических тестов позволит оценить эффективность памяти, внимания и исполнительных функций. Для всех субъектов MCI будет проводиться одна и та же когнитивная оценка в начале исследования (T0), через 7 месяцев (T7) и через 14 месяцев (T14). Субъекты с SCD проведут когнитивную оценку в Т0, Т7, Т14 и через 28 месяцев (Т28), в зависимости от назначенной группы.

Инструментальная оценка: для всех пациентов с MCI инструментальная оценка, МР-сканирование головного мозга (Т1-взвешенное и pCASL), будет проводиться в Т0 и Т7. 35 субъектов СКА будут подвергнуты инструментальной оценке на Т0 и Т28.

Образцы крови: Образцы крови для выделения мононуклеарных клеток периферической крови (МКПК) будут взяты у всех субъектов с MCI и SCD на исходном уровне. У всех пациентов с MCI образцы крови будут взяты также на T7 и T14, у пациентов с SCD также на T28. Клеточные медиаторы будут оцениваться с помощью анализа проточной цитометрии моноцитов/макрофагов, Т-клеток (CD3/CD4/CD8) и регуляторных Т-клеток (CD4+CD25+IL7Rlo). Сыворотку/плазму готовят и хранят для определения растворимых иммунных медиаторов воспаления. Определения ELISA будут выполнены для IFNgamma, IL12, TNFalpha, IL-6, CCL2 и BDNF.

Вмешательство: после базовой оценки группы обучения MCI и SCD пройдут семимесячное многопрофильное обучение, включая когнитивные, физические упражнения и музыкальную терапию; в то время как MCI без тренировок и SCD без тренировок будут следовать в их естественной истории. В соответствии с протоколом TtB (Train the Brain Consortium, 2017) зачисленные субъекты будут распределены в смешанные классы, состоящие максимум из 10 человек в каждом, и получат 2 занятия по 60 минут контролируемой когнитивной тренировки в день, 3 раза в неделю и один из 60 занятий. минут контролируемой аэробной физической активности в день 3 раза в неделю в течение 7 месяцев. Программа когнитивной тренировки будет основана на 8 циклах, состоящих из 18 сеансов упражнений и мероприятий, направленных на стимуляцию множества когнитивных функций. Каждый цикл продлится 3 недели, после чего будут возобновлены те же сеансы когнитивной стимуляции с упражнениями и занятиями повышенной сложности. Каждый цикл будет структурирован из сессий, направленных на стимулирование определенных когнитивных областей, и сессий, ориентированных на мультимодальную деятельность. Физическая подготовка будет включать аэробные упражнения на велоэргометре, продолжительность которых будет постепенно увеличиваться с 10 до 20 минут, после чего последуют упражнения, направленные на улучшение мышечной силы, физических функций, нервно-мышечного контроля и гибкости.

Группы, обучающиеся MCI, и группы, не тренирующиеся MCI, будут сравниваться на этапе T7 с точки зрения когнитивных функций, CBF, атрофии серого вещества и маркеров воспаления. Дополнительное сравнение с точки зрения когнитивной целостности и маркеров воспаления будет проведено на Т14. Группы с тренировкой SCD и без тренировки SCD будут сравниваться на этапе T7 с точки зрения когнитивных функций и маркеров воспаления. Дополнительное сравнение с точки зрения когнитивной целостности и маркеров воспаления будет проведено на Т14.

Данные МРТ, выполненные у субъектов MCI и SCD на исходном уровне (как T1-взвешенные, так и pCASL), будут обработаны для получения измерений объемов структур мозга и CBF. Для этих измерений будет применяться метод консенсусной кластеризации, чтобы идентифицировать однородные подгруппы анатомических структур и моделей CBF как в когорте MCI, так и в когорте SCD.

Во-первых, когорты MCI и SCD будут рассматриваться отдельно, чтобы выявить подгруппы различных клинических категорий.

Во-вторых, когорты MCI и SCD будут лечиться совместно, чтобы выявить потенциальное сходство нейровизуализации у субъектов с различными когнитивными нарушениями.

После первой оценки с использованием подхода консенсусной кластеризации будут изучены новые методы кластеризации, такие как методы кластеризации, основанные на глубокой нейронной сети (Xie et al., 2016).

Надежность методологий кластеризации данных нейровизуализации будет проверена с помощью перекрестной проверки и обогащения выборки анатомическими и перфузионными данными, общедоступными благодаря консорциуму ADNI (на данный момент для когорты MCI доступно около 160 анатомических данных и данных CBF). и субъекты SCD).