Ungefähr 40 Prozent der erwachsenen Amerikaner sind fettleibig und haben einen Body-Mass-Index (BMI) von über 30. Übergewicht ist jedoch nicht gleichmäßig im ganzen Land verteilt. Einige Städte und Bundesstaaten haben weitaus mehr übergewichtige Einwohner als andere. Warum? Genetik, Stress, Einkommen und Zugang zu gesunden Lebensmitteln spielen eine Rolle. Zunehmend untersuchen Forscher jedoch die gebaute Umwelt - unsere Städte -, um zu verstehen, warum Menschen an manchen Orten dicker sind als an anderen.
Neue Forschungsergebnisse der University of Washington versuchen, diesen Ansatz durch die Verwendung von Satellitendaten zur Untersuchung von Stadtlandschaften weiter zu entwickeln. Durch die Verwendung der Satellitenbilder in Verbindung mit Adipositasdaten möchten sie herausfinden, welche städtischen Merkmale die Adipositasrate einer Stadt beeinflussen können.
Mithilfe eines Deep-Learning-Netzwerks analysierten die Forscher etwa 150.000 hochauflösende Satellitenbilder von vier Städten: Los Angeles, Memphis, San Antonio und Seattle. Die Städte wurden ausgewählt, um aus Staaten mit hohen Adipositasraten (Texas und Tennessee) und niedrigen Adipositasraten (Kalifornien und Washington) zu stammen. Das Netzwerk extrahierte Merkmale der gebauten Umgebung: Fußgängerüberwege, Parks, Fitnessstudios, Bushaltestellen, Fastfood-Restaurants - alles, was für die Gesundheit relevant sein könnte.
"Wenn es keinen Bürgersteig gibt, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass Sie spazieren gehen", sagt Elaine Nsoesie, Professorin für globale Gesundheit an der University of Washington, die die Forschung leitete.
Der Algorithmus des Teams konnte dann feststellen, welche Merkmale in Bereichen mit mehr oder weniger starker Fettleibigkeit mehr oder weniger häufig waren. Einige Ergebnisse waren vorhersehbar: Mehr Parks, Fitnessstudios und Grünflächen korrelierten mit niedrigeren Adipositasraten. Andere waren überraschend: Mehr Zoohandlungen glichen dünneren Einwohnern ("eine hohe Dichte an Zoohandlungen könnte auf einen hohen Tierbesitz hinweisen, was Einfluss darauf haben könnte, wie oft Menschen in Parks gehen und durch die Nachbarschaft spazieren gehen", vermutete das Team.
Ein Artikel über die Ergebnisse wurde kürzlich in der Zeitschrift JAMA Network Open veröffentlicht .
Es ist schwierig, bestimmte städtische Merkmale vom sozioökonomischen Status der Menschen in ihrer Nähe zu entkoppeln - wohlhabendere Menschen leben eher in der Nähe von Parks, aber es ist der Park, der sie weniger anfällig für Fettleibigkeit macht, oder andere Merkmale von ihnen Privilegien wie Zugang zu gesünderem Essen und mehr Freizeit zum Kochen? Es braucht mehr als nur einen Algorithmus, um diese Fragen zu beantworten.
"In seiner Arbeit geht es darum, wie Big Data und maschinelles Lernen in die klinische Forschung integriert werden können", kommentieren Benjamin Goldstein, David Carlson und Nrupen Bhavsar von der Duke University die Arbeit. Sie warnen jedoch: „Dies bedeutet nicht, dass die Analyse allein alle Antworten liefern kann. Im Kern verweisen diese Analysetechniken nur auf Merkmale, und um ihnen eine Bedeutung zu verleihen, ist ein Einblick in die Materie erforderlich. “
Das Team der University of Washington hat in der Vergangenheit an anderen Projekten gearbeitet, bei denen Satellitendaten zur Vorhersage der Gesundheitsergebnisse verwendet wurden. Ein Projekt umfasste die Untersuchung der Anzahl der Autos auf Parkplätzen in Krankenhäusern während der Grippesaison, um vorherzusagen, wann Ausbrüche beginnen. Sie hoffen, dass dieses neueste Projekt Anwendungen jenseits der Fettleibigkeit haben wird.
"Wir hoffen, dass es für Menschen nützlich sein wird, die die gebaute Umwelt und ihre Beziehung zur Fettleibigkeit, aber auch andere chronische Erkrankungen untersuchen", sagt Nsoesie.
Eine Reihe von chronischen Zuständen neben Fettleibigkeit sind mit mangelnder Aktivität und schlechter Ernährung verbunden, einschließlich bestimmter Krebsarten, Herzerkrankungen und Diabetes.
Sie planen auch, die Daten in Längsrichtung zu betrachten. Wenn Städte ihre Merkmale ändern, ändert sich dann auch die Adipositasrate?
"Wir hoffen, dass dies für Stadtplaner nützlich sein wird", sagt Nsoesie. "Wir können darüber nachdenken, wie wir Nachbarschaften gestalten, um die Menschen zu ermutigen, auszugehen und Sport zu treiben."
Die Ergebnisse des Projekts werden durch andere Untersuchungen zu den Auswirkungen der gebauten Umwelt auf die Adipositas gestützt. James Sallis, ein Experte für Städte und öffentliches Gesundheitswesen an der Universität von Kalifornien in San Diego, sagt, dass die Gehfähigkeit einer Stadt bekanntermaßen mit niedrigeren Adipositasraten verbunden ist. Die Begehbarkeit ist ein Produkt vieler Designelemente, einschließlich miteinander verbundener Straßen (im Gegensatz zu Sackgassen oder Sackgassen), sicherer Bürgersteige und Zebrastreifen sowie Bestimmungsorte (wie in, gibt es irgendwo einen Ort, zu dem man gehen kann?).
Laut Sallis ist das Vornehmen von Änderungen jedoch leichter gesagt als getan, da in Zonen Gesetze festgelegt sind, die Autos gegenüber Fußgängern bevorzugen und sich über eine hohe Dichte ausbreiten, die die Begehbarkeit fördert.
"Wir wissen, was zu tun ist", sagt er. "Aber was wir tun müssen, unterscheidet sich sehr von dem, was wir in den letzten fünf oder sechs Jahrzehnten getan haben."
