Erste Ergebnisse aus dem weltweit größten Bodyscan-Projekt

In der Zwischenzeit wurden erste Ergebnisse aus der Analyse von Gehirnbildgebungsdaten zusammen mit Tausenden von Messwerten für Lebensstil, körperliche Fitness, kognitive Gesundheit und körperliche Maßnahmen wie Body-Mass-Index (BMI) und Knochendichte in veröffentlicht Nature Neuroscience.

Die hohe Qualität der Bildgebungsdaten und die sehr große Anzahl von Probanden ermöglichten es den Forschern, mehr als 30.000 signifikante Assoziationen zwischen den vielen verschiedenen bildgebenden Maßnahmen des Gehirns und den nicht bildgebenden Maßnahmen zu identifizieren. Die berichteten Ergebnisse umfassen:

  • Starke Assoziationen zwischen der kognitiven Verarbeitungsgeschwindigkeit der Menschen und den Markern für die Integrität der "Verdrahtung" des Gehirns und der Größe der Gehirnstrukturen. Diese Effekte nahmen mit zunehmendem Alter zu.
  • Eine negative Korrelation zwischen Gehirnaktivität während einer einfachen Formanpassungsaufgabe und Intelligenz, ein Effekt, der sich nicht auf das Alter der Teilnehmer bezog. Dies könnte daran liegen, dass die Personen, die bei den kognitiven Tests eine höhere Punktzahl erzielten, weniger Gehirn für die Ausführung der Aufgabe benötigen.
  • Ein Muster starker Assoziationen zwischen höherem Blutdruck, höherem Alkoholkonsum und mehreren Maßnahmen, die eine Verletzung der Verbindungen im Gehirn widerspiegeln könnten.
  • Ein separates Korrelationsmuster, das den Konsum von Alkohol und Tabak sowie Veränderungen der roten Blutkörperchen und der kardialen Fitness mit bildgebenden Signalen des Gehirns in Verbindung mit erhöhten Eisenablagerungen im Gehirn verbindet.

Die Forscher entdeckten auch einige kompliziertere Korrelationsmuster. Zum Beispiel verknüpft ein Muster die Bildgebung des Gehirns mit der Intelligenz, dem Bildungsstand und einer Reihe von Faktoren des Lebensstils, die auf den ersten Blick nichts miteinander zu tun haben - einschließlich der im Freien verbrachten Zeit und der Menge an Käse, die die Menschen essen. Es ist plausibel, dass diese Faktoren zusammengenommen ein Profil des sozioökonomischen Status und seiner Beziehung zum Gehirn ergeben.

Da es sich bei der UK Biobank jedoch um eine Beobachtungsstudie handelt, die einen Querschnitt von Personen charakterisiert, ist es nicht immer einfach festzustellen, welche Faktoren welche Ursachen haben. Solche Ergebnisse sollten jedoch den Wissenschaftlern helfen, präzisere Fragen zu definieren, nach denen sie in Zukunft suchen müssen Möglichkeiten zur Vorbeugung oder Behandlung von Hirnerkrankungen.

Die UK Biobank wird die weltweit größte Studie zur Gesundheitsbildgebung sein. Die Bildgebung wird vom Medical Research Council, Wellcome Trust und der British Heart Foundation finanziert. Es wurde im April 2016 nach mehreren Jahren der Planung und Beratung mit einer großen Anzahl von Gesundheits- und Scan-Experten ins Leben gerufen. Mit dem ehrgeizigen Ziel, 100.000 bestehende Teilnehmer der britischen Biobank abzubilden, wird die größte Sammlung von Scans interner Organe erstellt, um die Art und Weise zu verändern, wie Wissenschaftler ein breites Spektrum von Krankheiten untersuchen, einschließlich Demenz, Arthritis, Krebs, Herzinfarkt und Schlaganfall.

Der heutige Artikel beschreibt den Teil der Gehirnbildgebung der britischen Biobank, der von den Professoren Steve Smith und Karla Miller (Universität Oxford) und Paul Matthews (Imperial College London) geleitet wird.

Professor Miller sagte: „Wir verwenden modernste MRT-Scans und Big-Data-Analysemethoden, um das umfassendste Fenster in das Gehirn zu erhalten, das die aktuelle Bildgebungstechnologie ermöglicht.

'Diese Ergebnisse sind nur ein erster Einblick in diesen umfangreichen Datensatz, der in den kommenden Jahren auftauchen wird. Es ist eine beispiellose Ressource, die unser Verständnis für viele häufige Krankheiten verändern wird. '

Der Artikel berichtet über die ersten Ergebnisse dieser bemerkenswerten Datenquelle, die 6 verschiedene Arten der Gehirnbildgebung umfasst, die in den 30 Minuten durchgeführt wurden, in denen sich jeder Freiwillige im Gehirnscanner befindet. "Wir haben" strukturelle Bildgebung ", die uns über die Anatomie des Gehirns informiert - die Formen und Größen der verschiedenen Teile des Gehirns. Eine andere Art - die funktionelle MRT - berichtet über komplexe Muster der Gehirnaktivität. Noch eine andere Art - die Diffusions-MRT - gibt Auskunft über den Schaltplan des Gehirns. Die umfangreichen und vielfältigen Informationen in diesen Scans zeigen, wie sich die Funktionsweise des Gehirns mit zunehmendem Alter und Krankheiten ändern kann. Verschiedene Krankheiten lassen sich am besten durch unterschiedliche Informationskombinationen in diesen verschiedenen Bildern verstehen ', erklärte Professor Smith.

Die UK Biobank hat bereits 10.000 Teilnehmer gescannt, darunter neben Gehirnscans auch Bilder von Herz, Körper, Knochen und Blutgefäßen. Dies wird mit Abstand die größte jemals durchgeführte Studie zur Bildgebung des Gehirns sein. Innerhalb von weiteren 5 Jahren wird die UK Biobank das Scannen von 100.000 Teilnehmern abgeschlossen haben.

Ein Grund für die Notwendigkeit einer solch großen Anzahl von Teilnehmern besteht darin, genügend Probanden zu haben, um frühzeitig, möglicherweise subtil, Marker für das zukünftige Krankheitsrisiko zu finden, und zwar sowohl für eine Reihe häufiger Erkrankungen als auch für seltene neurologische Erkrankungen wie Motoneuronerkrankungen.

Ein wichtiges Ziel der britischen Biobank ist es, neue Erkenntnisse über Krankheiten wie Alzheimer zu gewinnen, bei denen gesunde Probanden Jahre oder Jahrzehnte gescannt werden müssen, bevor sie Symptome entwickeln. Ausgehend von den Daten der britischen Biobank können Wissenschaftler überall darauf abzielen, viel mehr über Gehirnerkrankungen und ihre Beziehung zu einer Vielzahl anderer Krankheiten oder Krankheitsrisiken zu erfahren, um die Entwicklung früherer gezielter Therapien (oder Änderungen des Lebensstils) zu steuern, die dies könnten verhindern Sie in Zukunft, dass schwere Krankheiten jemals auftreten.

Die Veröffentlichung Multimodal Population Brain Imaging in der prospektiven epidemiologischen Studie der britischen Biobank wird online von veröffentlicht Nature Neuroscience.