Tehnologia AI ar putea revoluționa diagnosticul bolilor neurodegenerative

Instrumentele de inteligenţă artificială (AI) sunt tot mai des folosite pentru a analiza volume mari de date medicale. În domeniul neurologiei, aceste tehnologii ar putea ajuta la identificarea unor semne subtile ale bolilor neurodegenerative înainte ca simptomele să devină evidente, arată news.ro.

Pentru a analiza modificările anatomice ale creierului, o echipă de cercetători de la Worcester Polytechnic Institute (WPI) a utilizat o formă de inteligenţă artificială care a prezis boala Alzheimer cu o acurateţe de aproape 93%.

Studiul lor, publicat în revista Neuroscience, a arătat, de asemenea, că modificările anatomice, care implică pierderea volumului cerebral, diferă în funcţie de vârstă şi de sex.

Rezultatele se bazează pe analiza a peste 800 de scanări cerebrale care au permis identificarea unor modificări anatomice asociate cu debutul celei mai frecvente forme de demenţă.

Scanările prin rezonanţă magnetică (RMN) au fost colectate de la 344 de persoane cu vârste cuprinse între 69 şi 84 de ani.

Setul de date a inclus 281 de scanări de la persoane cu funcţie cognitivă normală, 332 de scanări de la persoane cu deficit cognitiv uşor şi 202 scanări de la pacienţi diagnosticaţi cu boala Alzheimer.

Analiza a inclus 95 dintre cele aproape 200 de regiuni distincte ale creierului.

Algoritmul de inteligenţă artificială a analizat aceste imagini pentru a identifica caracteristici anatomice asociate stării cognitive a pacienţilor.

Cercetătorii au constatat că unul dintre cei mai importanţi indicatori predictivi ai bolii Alzheimer este reducerea volumului cerebral, care apare în mai multe regiuni implicate în funcţii cognitive importante.

Printre acestea se numără hipocampul, implicat în formarea memoriei, amigdala, asociată procesării fricii, şi cortexul entorinal, o regiune implicată în percepţia timpului.

Analiza a arătat că pierderea de volum cerebral apare atât la bărbaţi, cât şi la femei cu vârste între 69 şi 76 de ani, în special în partea dreaptă a hipocampului. Cercetătorii consideră că această regiune ar putea avea un rol important în diagnosticul timpuriu al bolii.

Studiul a indicat şi diferenţe între sexe în modul în care se reduc volumele unor regiuni cerebrale. La femei, reducerea volumului a fost observată în cortexul temporal mijlociu stâng, o regiune implicată în limbaj şi percepţia vizuală. La bărbaţi, modificările au fost observate în principal în cortexul entorinal drept.

Potrivit cercetătorilor, aceste diferenţe ar putea fi asociate cu modificări ale hormonilor sexuali, inclusiv scăderea nivelului de estrogen la femei şi de testosteron la bărbaţi.

Benjamin Nephew, profesor asistent de cercetare la Worcester Polytechnic Institute, a explicat că diagnosticarea timpurie a bolii Alzheimer este dificilă deoarece simptomele iniţiale pot fi confundate cu procesul normal de îmbătrânire. În acest context, metodele de învăţare automată pot analiza cantităţi mari de date din scanări cerebrale şi pot identifica modificări subtile asociate cu boala.

Cercetătorii consideră că aceste rezultate ar putea contribui la îmbunătăţirea metodelor de diagnostic şi de tratament în viitor.

Conform Alzheimer’s Association, peste 7,2 milioane de persoane din Statele Unite trăiesc în prezent cu boala Alzheimer. Cercetările continuă pentru a identifica şi alţi factori care influenţează evoluţia bolii.