Программисты разработали алгоритм искусственного интеллекта, который может оценить возраст с удивительной точностью. Всё, что требуется, — это образец кишечной флоры человека, и возраст распознаётся алгоритмом с точностью до 4 лет, как говорится в исследовании, доступном в bioRxiv.
Кишечная флора — уникальная экосистема, состоящая из триллионов микроорганизмов, имеющих разнообразные функции. Учёные только начинают понимать, какое значение все они имеют для нашего здоровья, поведения и обработки эмоций, например, страха. Ранее были опубликованы работы о связи кишечной флоры с аутоиммунными заболеваниями и другими расстройствами, например, болезнью Паркинсона и аутизмом. Ещё в одном исследовании учёные изучили способы, которыми кишечная флора изменяет наше настроение, используя различные производимые ею продукты.
Недавнее исследование свидетельствует, что есть также закономерный и потому предсказуемый способ узнать, как изменяется кишечная флора в течение жизни. Этот факт сделал возможной программу машинного обучения, способную определить возраст человека с точностью до 4 лет по образцу кишечной флоры.
Применяемый алгоритм создан компанией InSilico Medicine, занимающейся искусственным интеллектом. Программисты использовали более 3663 образцов кишечной флоры от 1165 здоровых людей в возрасте от 20 до 90 лет из Австрии, Китая, Дании, Франции, Германии, Казахстана, Испании, Швеции и США, чтобы натренировать и протестировать алгоритм. 90 % образцов были использованы на стадии обучения. Оставшиеся 10 % — для тестирования точности алгоритма.
Каков же результат? Не считая нескольких аномалий, он состоит в том, что алгоритм теперь может определить возраст обладателя кишечной флоры с точностью до 3,94 года. В этом он опережает предыдущую модель, которая могла предсказывать возраст человека лишь на 10—15 % точнее, чем генератор случайных чисел.
Но это ещё не всё. Механизм может выяснить, какие виды бактерий наиболее важны для определения возраста человека. Кажется, из тысяч возможных кандидатов, только 39 видов кишечной флоры передают наиболее значимую информацию, когда дело касается возраста.
Хорошая новость состоит в том, что если вам за 30, это не значит, что состояние кишечной флоры ухудшается. Исследователи выявили, что процентное соотношение вредных и полезных бактерий не изменяется с возрастом. Наоборот, увеличение числа бактерий, связанных с вредным влиянием старения, компенсируется. Уменьшается количество вредных бактерий, что связано с механизмом «памяти», помогающим бороться с патогенами, с которыми мы уже сталкивались.
Авторы осторожны в выводах относительно определения различий в кишечной флоре пожилых и молодых людей, поскольку эти различия не могут быть сведены к процессу старения. Диеты и стиль жизни значительно изменились за последние 100 лет, поэтому изменения могут быть в значительной степени связаны с тем, что люди теперь питаются более осознанно, чем это было раньше.
«Другими словами, признаки, которые сегодня ассоциируются с молодёжью, могут через 50 лет стать отличительной чертой пожилого возраста, если на всей планете изменится режим питания и образ жизни, — объясняют авторы исследования. — В будущем микробиологические часы старения будут нуждаться в обновлении — чтобы учитывать изменяющийся средовой контекст».