Une nouvelle étude offre un aperçu des indicateurs de santé et de style de vie – y compris le régime alimentaire, l'activité physique et le poids – qui s'alignent le plus étroitement avec une fonction cérébrale saine tout au long de la vie. L'étude a utilisé l'apprentissage automatique pour déterminer quelles variables prédisaient le mieux la capacité d'une personne à accomplir rapidement une tâche sans se distraire.
Signalé dans Le Journal of Nutritionl'étude a révélé que l'âge, la pression artérielle et l'indice de masse corporelle étaient les prédicteurs les plus forts de succès lors d'un test appelé la tâche Flanker, qui oblige les participants à se concentrer sur un objet central sans être distrait par des informations flanquantes.
Le régime alimentaire et l'exercice ont également joué un rôle plus petit mais pertinent dans les performances du test, a constaté que l'équipe semblait parfois compenser les effets néfastes d'un IMC élevé ou d'autres facteurs potentiellement préjudiciables.
« Cette étude a utilisé l'apprentissage automatique pour évaluer une multitude de variables à la fois pour aider à identifier celles qui s'alignent le plus étroitement sur les performances cognitives », a déclaré Naiman Khan, professeur de santé et de kinésiologie à l'Université de l'Illinois Urbana-Champaign qui a dirigé le travail avec Kinesiology Ph.D. Étudiant Shreya Verma. « Les approches statistiques standard ne peuvent pas embrasser ce niveau de complexité à la fois. »
Pour construire le modèle, l'équipe a utilisé des données collectées auprès de 374 adultes de 19 à 82 ans. Les données comprenaient la démographie des participants, telles que l'âge, l'IMC, la pression artérielle et les niveaux d'activité physique, ainsi que des modèles alimentaires et des performances sur un test de flanker qui mesurait leur vitesse de traitement et leur précision pour déterminer l'orientation d'une flèche centrale flanquée d'autres flèches qui pointaient dans la même direction ou opposée.
« Il s'agit d'une mesure bien établie de la fonction cognitive qui évalue l'attention et le contrôle inhibiteur », a déclaré Khan.
Des études antérieures ont montré que plusieurs facteurs sont impliqués dans la préservation de la fonction cognitive à travers la durée de vie, a déclaré Khan.
L'adhésion à l'indice de l'alimentation saine, une mesure de la qualité de l'alimentation, a été liée à la fonction exécutive supérieure et à la vitesse de traitement chez les personnes âgées. D'autres études ont montré que les régimes riches en antioxydants, les acides gras oméga-3 et les vitamines sont associés à une meilleure fonction cognitive. «
Naiman Khan, professeur de santé et de kinésiologie, Université de l'Illinois Urbana-Champaign
Les approches alimentaires pour arrêter l'hypertension, ou le régime de Dash, le régime méditerranéen, et un régime qui combine les deux, appelé le régime d'esprit, tous « ont été liés à des effets protecteurs contre le déclin cognitif et la démence », ont écrit les chercheurs. Les facteurs physiques, tels que l'IMC et la pression artérielle, ainsi que l'augmentation de l'activité physique sont également des prédicteurs forts de la santé cognitive, ou déclin, dans le vieillissement.
« De toute évidence, la santé cognitive est motivée par une multitude de facteurs, mais lesquels sont les plus importants? » Dit Verma. « Nous voulions évaluer la force relative de chacun de ces facteurs en combinaison avec tous les autres. »
L'apprentissage automatique « offre une avenue prometteuse pour analyser les grands ensembles de données avec plusieurs variables et l'identification des modèles qui peuvent ne pas être apparentes grâce à des approches statistiques conventionnelles », ont écrit les chercheurs.
L'équipe a testé divers algorithmes d'apprentissage automatique pour voir lequel a le mieux pesé les divers facteurs pour prédire la vitesse des réponses précises dans le test Flanker. Les chercheurs ont testé la capacité prédictive de chaque algorithme, en utilisant une variété d'approches pour valider ceux qui semblaient fonctionner le mieux.
Ils ont constaté que l'âge était le prédicteur le plus influent de la performance au test, suivi de la pression artérielle diastolique, de l'IMC et de la pression artérielle systolique. L'adhésion à l'indice de l'alimentation saine était moins prédictive des performances cognitives que la pression artérielle ou l'IMC, mais était également en corrélation avec de meilleures performances sur le test.
« L'activité physique est devenue un prédicteur modéré du temps de réaction, avec des résultats suggérant qu'il peut interagir avec d'autres facteurs de style de vie, tels que l'alimentation et le poids corporel, pour influencer les performances cognitives », a déclaré Khan.
« Cette étude révèle comment l'apprentissage automatique peut apporter de la précision et des nuances dans le domaine des neurosciences nutritionnelles », a-t-il déclaré. « En allant au-delà des approches traditionnelles, l'apprentissage automatique pourrait aider à adapter les stratégies pour le vieillissement des populations, les individus ayant des risques métaboliques ou ceux qui cherchent à améliorer la fonction cognitive par des changements de style de vie. »
L'Initiative nutritionnelle personnalisée et le Centre national des applications de supercalcul aux États-Unis ont soutenu cette recherche.
Khan est diététiste et membre du corps professoral affilié de la Division des sciences nutritionnels, du programme des neurosciences et du Beckman Institute for Advanced Science and Technology de l'Illinois.
