Un algoritmo basato sull'EEG notturno stima l'età biologica del cervello. Se supera quella anagrafica di 10 anni, il rischio di demenza aumenta di quasi il 40%, secondo uno studio pubblicato su JAMA Network Open.
L’attività elettrica del cervello durante il sonno potrebbe diventare un nuovo indicatore per identificare con largo anticipo le persone a maggior rischio di sviluppare demenza. È quanto emerge da uno studio condotto da ricercatori della University of California di San Francisco (UCSF) e del Beth Israel Deaconess Medical Center di Boston, pubblicato su JAMA Network Open. Gli scienziati hanno sviluppato un modello di apprendimento automatico capace di stimare la cosiddetta “età cerebrale” analizzando i segnali registrati con l’elettroencefalogramma (EEG) durante il sonno. Il sistema è stato validato su circa 7.000 adulti, di età compresa tra 40 e 94 anni, provenienti da cinque diversi studi longitudinali.
Nessuno dei partecipanti presentava demenza all’inizio dell’osservazione, ma durante un follow-up compreso tra 3,5 e 17 anni circa mille persone hanno sviluppato la malattia. L’analisi ha mostrato che quando l’età cerebrale stimata risultava superiore a quella anagrafica aumentava anche il rischio di demenza. In particolare, ogni incremento di dieci anni tra età cerebrale ed età cronologica era associato a un aumento di quasi il 40% della probabilità di sviluppare la patologia. Al contrario, chi presentava un cervello biologicamente più “giovane” rispetto alla propria età mostrava un rischio inferiore.
Le onde cerebrali del sonno raccontano come invecella il cervello
Per realizzare il modello, i ricercatori hanno utilizzato tecniche di machine learning in grado di integrare 13 caratteristiche microscopiche ricavate dalle registrazioni EEG notturne. A differenza delle tradizionali valutazioni del sonno, che misurano principalmente la durata delle diverse fasi o l’efficienza del riposo, il nuovo approccio analizza pattern elettrici molto più complessi e sottili. Secondo gli autori, proprio questi dettagli consentono di cogliere segnali precoci del processo di invecchiamento cerebrale che sfuggono agli indicatori convenzionali.
“Le metriche generali del sonno non colgono appieno la complessa natura multidimensionale della fisiologia del sonno”, ha spiegato Yue Leng, professore associato di psichiatria alla UCSF e autore senior dello studio. Tra i parametri più informativi figurano le onde delta, tipiche del sonno profondo e coinvolte nei processi di recupero cerebrale, e i fusi del sonno, brevi scariche di attività elettrica considerate importanti per il consolidamento della memoria.
Un altro elemento particolarmente significativo è risultato essere la curtosi, cioè la presenza di picchi ampi e improvvisi nei segnali EEG, associata a un rischio inferiore di sviluppare demenza. L’associazione tra un’età cerebrale più avanzata e il rischio di malattia è rimasta statisticamente significativa anche dopo aver corretto i risultati per numerosi fattori potenzialmente confondenti, tra cui livello di istruzione, fumo, indice di massa corporea, attività fisica, presenza di altre patologie e predisposizione genetica.
Verso strumenti non invasivi per individuare il declino cognitivo
Secondo gli autori, il principale valore della ricerca risiede nella possibilità di intercettare il rischio di demenza molti anni prima della comparsa dei sintomi clinici, quando interventi preventivi potrebbero risultare più efficaci. Poiché l’elettroencefalogramma è una tecnica non invasiva e relativamente accessibile, la stima dell’età cerebrale potrebbe in futuro essere integrata in strumenti di monitoraggio sempre più semplici, anche al di fuori degli ospedali. L’evoluzione dei dispositivi indossabili potrebbe infatti consentire di registrare automaticamente i segnali cerebrali durante il sonno e fornire una valutazione personalizzata del rischio. “L’età cerebrale viene calcolata a partire dalle onde cerebrali durante il sonno”, ha spiegato Leng. “Sappiamo che l’attività cerebrale durante il sonno fornisce una finestra misurabile su come il cervello sta invecchiando”.
Lo studio suggerisce inoltre che intervenire sui fattori che influenzano la qualità del sonno potrebbe contribuire a rallentare il processo di invecchiamento cerebrale. Ricerche precedenti hanno infatti dimostrato che il trattamento dei disturbi del sonno può modificare l’attività delle onde cerebrali. Tuttavia, gli esperti invitano alla prudenza. “Una migliore gestione del corpo, come la riduzione dell’indice di massa corporea e l’aumento dell’esercizio fisico per diminuire la probabilità di apnea, potrebbe avere un impatto”, ha osservato Haoqi Sun, primo autore dello studio. “Ma non esiste una pillola magica per migliorare la salute del cervello”.
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