В 2023 году в Бельгии 101 человек в возрасте от 50 до 69 лет провёл несколько дней в лаборатории, где его мозг сканировали, записывали сон и просили решать задачи на память и внимание. Так родился набор данных COFITAGE, в котором каждый участник описан с пяти сторон: молекулярной, структурной, физиологической, генетической и когнитивной. Раньше такие слои изучали по отдельности, а здесь они соединены в одном портрете.
Почему это важно? Болезнь Альцгеймера начинается за десятилетия до первых провалов в памяти. В возрасте 50–69 лет у здоровых людей уже появляются тонкие изменения, но поймать их по отдельности почти невозможно. Крупные базы вроде ADNI или OASIS ориентированы на болезнь и дают грубое фенотипирование, а глубокие исследования обычно малы и разрозненны. COFITAGE стоит особняком: это первая открытая когорта, которая объединяет ПЭТ, продвинутую МРТ, полисомнографию, генотип APOE и детальную нейропсихологию у одних и тех же людей в ключевом возрастном окне.
Как собирали данные? Участники прошли амилоидную ПЭТ (100 человек) и тау-ПЭТ (67 человек), чтобы увидеть накопление белков, связанных с Альцгеймером. МРТ на 3 Тесла дала анатомические изображения высокого разрешения, многопараметрические карты и диффузию с тремя оболочками, которая показывает ход нервных волокон. Две ночи полисомнографии с 11 отведениями ЭЭГ записали архитектуру сна, а генотипирование определило аллели APOE ε2/ε3/ε4. Нейропсихологическая батарея из 15+ тестов покрыла внимание, исполнительные функции, память, язык и когнитивный резерв. Все данные конвертировали в BIDS и проверили валидатором.
Что уже видно? Набор данных включает 101 участника с полным набором модальностей на исходном уровне и 65 человек с повторным когнитивным тестированием через два года. Амилоидная ПЭТ выполнена у 100 человек, тау-ПЭТ — у 67, обе модальности есть у 66. МРТ содержит T1-взвешенные изображения, T2-взвешенные срезовые изображения гиппокампа с вокселем 0,4×0,4×1,2 мм³, многопараметрические карты и диффузию. Полисомнография записана в течение двух ночей у каждого участника, с автоматической разметкой стадий сна по 30-секундным эпохам. Генотип APOE определён у всех, распределение аллелей соответствует популяционному.
В чём ценность? COFITAGE отличается от соседних открытых когорт не масштабом, а глубиной: в одной выборке соединены молекулярные, структурные, физиологические и когнитивные слои, которые обычно изучают порознь. Это позволяет проверять гипотезы о взаимодействии амилоида, тау, сна и когнитивного резерва на индивидуальном уровне, а не только в среднем по группе. Работа не открывает новый биомаркер, но создаёт фундамент для таких открытий: на этих данных уже показано, что корковая реактивность и дневные колебания активности мозга чувствительнее к раннему старению, чем статичные показатели.
Что дальше? Набор данных будет расти: в ближайших релизах появятся сырые полисомнографические записи, ЭЭГ, ЭЭГ-ТМС, образцы слюны и мочи, актиметрия, а также семилетнее когнитивное наблюдение для примерно 65 участников. Это позволит перейти от поперечных ассоциаций к продольным траекториям и проверить, какие исходные показатели предсказывают индивидуальные изменения через семь лет. Открытая BIDS-структура приглашает к разработке новых методов мультимодального слияния и машинного обучения на глубоко фенотипированных, но небольших выборках. Так портрет стареющего мозга обретает глубину, позволяя разглядеть первые штрихи будущих изменений.
Участники COFITAGE спали в лаборатории две ночи подряд, чтобы исключить эффект первой ночи, а их сон в течение недели перед записью контролировали актиграфом и дневником. Такой строгий протокол редко встречается в нейровизуализационных когортах.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.