Как предсказать продолжительность жизни по данным смартфона

Gero
Gero
Nov 9, 2017 · 3 min read

Возраст — «пробег» организма — определяет состояние внутренних органов, риск сердечно-сосудистых, онкологических и хронических заболеваний. При этом биологический возраст может отличаться от паспортного на несколько лет. Команда Gero разработала приложение для смартфона, которое оценивает состояние организма и его «износ» по колебаниям в двигательной активности. Объясняем, как оно работает.

Все стареют по-разному

Исследователи из США на протяжении 12 лет изучали, как старели 954 жителя одного и того же новозеландского городка, рожденные в 1972–1973 году. Оценивали, как менялось состояние их сердца, сосудов, почек, легких и печени, иммунной системы и метаболизма. Смотрели, что происходит с когнитивными способностями и физическими показателями. Фотографировали, чтобы зафиксировать изменения внешности, и делали генетические исследования, чтобы оценить сохранность наследственной информации.

Оказалось, что уже к 38-ми годам скорость старения сильно различается: часть испытуемых по физиологическим показателям соответствовала двадцатилетним, а у кого-то состояние организма находилось на уровне 60-ти лет. Авторы исследования были удивлены такой разницей в темпах старения среди совсем нестарых людей. Они сделали вывод, что оценивать скорость возрастных изменений и начинать бороться с ними нужно уже в возрасте 20–30 лет.

Загвоздка в том, что для определения биологического возраста приходится анализировать множество клинических показателей: брать у пациента кровь, снимать ЭКГ и исследовать сосуды, отслеживать динамику изменений массы тела, оценивать физическую и умственную активность. Мало кто готов и имеет возможность подвергать себя такому количеству медицинских процедур, если не брать в расчет добровольцев в клинических испытаниях и биохакеров, готовых потратить несколько сотен тысяч долларов на анализы.

В 2003–2006 годах в ходе масштабных исследований ученые США и Великобритании собрали данные о состоянии здоровья больше 100 000 человек. Физиологические показатели оценивали с помощью десятков тестов, а продолжительность жизни отслеживали на протяжении 10 лет после завершения эксперимента. Повседневную физическую активность участников записывали с помощью портативных акселерометров — фитнес-трекеров, только устроенных более сложно.

Ролик-инструкция для участников исследования NHANES (США)

Данные о физической активности участников привлекли внимание научной команды Gero, которая занимается математическим моделированием процессов старения. Обычно в таких моделях используются труднодоступные данные вроде уровня экспрессии генов или состава клеточных белков. Нам было интересно проверить гипотезу о том, как состояние организма и продолжительность жизни коррелирует с локомоторной (двигательной) активностью человека, которую легко замерить с помощью носимых устройств.

Старение видно на графиках активности

Чтобы разобраться, как уровень физической активности связан с общим состоянием здоровья и продолжительностью жизни, мы применили метод главных компонент, также известный как PCA, и еще несколько статистических методов. Оказалось, что простейшие метрики вроде колебаний количества шагов в течение дня отражают текущее состояние здоровья пользователя и его ожидаемую продолжительность жизни.

Мы обнаружили, что анализ вероятности переключения между физической активностью разной интенсивности (посидел→полежал→попрыгал→побежал) позволяет алгоритму определить, здоров ли человек, и предсказать его ожидаемую продолжительность жизни.

Полученную модель опробовали на данных о состоянии здоровья и продолжительности жизни нескольких десятках тысяч британцев и американцев и получили одинаковый результат: состояние здоровья и продолжительность жизни, предсказанные нашей моделью, тесно коррелировали с медицинской историей пациентов.

Не стареть поможет смартфон

Gero Lifespan сообщает пользователю его вероятную продолжительность жизни

Результаты взбудоражили всю команду: получается, что оценить ожидаемую продолжительность жизни можно с помощью смартфонов, которыми пользуется больше двух миллиардов человек по всему миру.

Но хорошие новости на этом не закончились. Оказалось, что предсказанная нашей моделью продолжительность жизни чутко реагирует на изменения в образе жизни и привычках. Вы бросаете курить. Ваше здоровье постепенно возвращается к норме. Меняется «локомоторный отпечаток». Теперь вы, скорее всего, проживете дольше — и наше приложение сообщит об этом.

В этом заключается ключевая польза нашего открытия: оно позволяет следить за эффективностью методов по улучшению здоровья с помощью одного только айфона или фитнес-трекера. Необязательно сдавать десятки лабораторных анализов, чтобы проверить, как ваш организм реагирует на изменения: достаточно установить наше бесплатное приложение и начать здоровый образ жизни. Бросить курить. Пойти в спортзал. Прожить долгую и полноценную жизнь.

P.S. Хотите разобраться в теме подробнее? Читайте нашу научную статью или конспект лекции Тимофея Пыркова в Яндексе.

Hacking aging

Longevity in business, research and lifestyle

Thanks to Alexandr Burdin and Stanislav Leontenko.

Gero

Written by

Gero

We aim to hack aging. Find more at gero.com

Hacking aging

Longevity in business, research and lifestyle