Hengen bersama rekannya, fisikawan Woodrow Shew dari University of Arkansas, mengusulkan bahwa criticality adalah teori pemersatu untuk memahami kerja otak dan munculnya penyakit. Mereka juga mengembangkan cara mengukur kondisi ini melalui teknologi pencitraan otak seperti fMRI. Dengan alat ini, para ilmuwan dapat mengetahui seberapa dekat otak seseorang dengan kondisi optimalnya.
Teori ini membuka jalan baru dalam memahami penyakit Alzheimer. Alih-alih hanya melihat bagian otak yang rusak atau protein yang menumpuk, Hengen menilai Alzheimer menghancurkan kemampuan otak untuk mempertahankan criticality. Inilah mengapa penderita sering terlihat normal di tahap awal karena otak berusaha keras menutupi masalah dengan berbagai cara. Namun seiring waktu, otak semakin sulit beradaptasi dan memproses informasi, hingga gejala seperti gangguan ingatan mulai tampak.
Penelitian Hengen bersama pakar lainnya menunjukkan bahwa penumpukan protein tau pada Alzheimer memang merusak criticality. Dengan kata lain, penyakit ini secara langsung mengacaukan keseimbangan otak. Temuan ini membuka peluang untuk mendeteksi Alzheimer lebih dini, bahkan sebelum gejala muncul, hanya dengan fMRI dan tes darah canggih. Dengan demikian, intervensi bisa dilakukan sebelum kerusakan terjadi.