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【论文故事】看脸看出你多老

在生活中,我们经常会评价一个人“长得显老”,或者夸赞一个人“你长得真年轻,根本看不出都XX岁了”。这意味着,我们身体的“生理年龄”,可能和身份证上的出生日期是对不上的。

现在,研究者们设计了一个新软件,可以利用人的面部三维扫描图像,来判断他身体的真实年龄[1]研究论文(点击链接可查看论文原文)于3月31日发表在期刊《细胞研究》(Cell Research)上,科学人就此采访了论文通讯作者,中科院上海生命科学研究院计算生物学研究所所长韩敬东。

对人来说,面部是最能体现衰老现象也是最容易分析衰老过程的部位。以往研究发现,皮肤、软组织以及骨体积变化是引起面部形态改变的主要原因,而多种复杂的因素都会影响到这个过程,所以面部衰老在不同个体和种族之间可能存在差异。

为了找出与健康状况及生理年龄相关的面部特征,研究者们对332名年龄在17-77岁的中国人进行了面部三维扫描,同时采集了他们的血液进行生物指标分析。韩敬东介绍说:“在研究中,我们会根据人们面部特征点之间的距离或者角度,来定量分析面部形态特征。比如,嘴巴宽度是嘴角之间的距离,而眼角斜率则是内眼角与外眼角之间的连线与水平面的夹角。”结果显示,随着年龄增长,人们的眼角会更加下垂,鼻子和嘴巴也会变宽,两者的间距也会增大。另外,年轻人的面部更消瘦,线条更光滑,而年纪大的人面部会更松弛,并且由于皮下脂肪的积累,他们的脸颊也会更丰满。

面部衰老过程。实验对象被分成5个年龄组,将每组的三维扫描图像平均化后,获得该组人的面部图像。图片来源:研究论文

接着,研究人员利用这些数据建立了数学模型,来“预测”实验对象的年龄。结果显示,对40岁以下的人来说,用该方法分析出的年龄与实际生理年龄相差可达6岁——也就是说实际年龄30岁的人,分析出的年龄可以低至24岁或高至36岁;而对40岁以上的人来说,预测年龄与实际年龄的差异会更大,这意味着人到了40岁以上,个体衰老速度的差异会变大。

血液分析也可以用来判断人的年龄,而适合预测男性和女性年龄的血液生化指标是非常不同的。例如,总胆固醇量和低密度脂蛋白水平最适合用来预测女性的年龄,而对男性来说则是血清白蛋白水平。但面部特征预测年龄的准确度,甚至会超过这些相关性最高的血液指标。

韩敬东认为,与血液生化指标相比,利用面部特征预测年龄或是分析衰老过程的优势在于采集面部图像不会对人体造成损伤,而且图像分析结果可以在面部模型上进行展示。此外,与衰老相关的面部形态变化,在男性和女性中也没有明显的差异。因此用面部特征分析人的衰老程度,比血液指标更通用,也更可靠。韩敬东表示:“男性和女性在衰老过程中,都会出现眼角下垂、面部脂肪堆积、脸颊变丰满、面部皮肤变松弛等特征。不过我们目前还不知道这背后的原因是什么。”

她表示,面部三维图像分析有望为个性化医疗和保健提供帮助。“一个人接受医疗和保健指导前,可以先拍摄面部三维照片,确定其生理年龄。医生再根据这个年龄制定给药量等个性化方案,使之与个人真实的衰老程度匹配。这项成果还能成为评价抗衰老药物效果的定量标准。”不过,由于该技术需要结合三维照相机使用,而目前这种照相机还没有普及,因此这种方法还很难推广到大众中。

接下来,研究小组计划对个体间的衰老差异进行更深入的分子水平研究,并尝试在其他人种中采集图像数据,开展研究。(编辑:球藻怪)

参考文献:

  1. Chen, Weiyang, et al. "Three-dimensional human facial morphologies as robust aging markers." Cell research (2015).

文章题图:shutterstock友情提供

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发布于2015-04-09, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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IvyP

果壳作者,生物物理学硕士

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