تحقیقات جدید مرکز TReNDS دانشگاه ایالتی جورجیا ممکن است به تشخیص زودهنگام بیماری‌های ویرانگر مانند آلزایمر، اسکیزوفرنی و اوتیسم منجر شود تا به پیشگیری و درمان آسان‌تر این اختلالات کمک کند.
در یک مطالعه جدید که در Scientific Reports منتشر شد، تیمی متشکل از هفت دانشمند از ایالت جورجیا یک برنامه کامپیوتری پیچیده ساختند که قادر بود مقادیر عظیمی از داده‌های تصویربرداری مغز را بررسی کند و الگوهای جدیدی را که با شرایط سلامت روان مرتبط است، کشف کند.
داده‌های تصویربرداری مغز از اسکن‌هایی با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI)، که فعالیت پویای مغز را با تشخیص تغییرات کوچک در جریان خون اندازه‌گیری می‌کند، به دست آمد.
سرگی پلیس گفت: ما مدل‌های هوش مصنوعی را برای تفسیر مقادیر زیادی از اطلاعات fMRI ساختیم.
او این نوع تصویربرداری پویا را با یک فیلم مقایسه کرد – در مقابل عکس فوری مانند اشعه ایکس یا MRI ساختاری رایج‌تر – و خاطرنشان کرد: «داده‌های موجود بسیار بزرگ‌تر و غنی‌تر از آزمایش خون هستند.
علاوه بر این، fMRI در این شرایط خاص گران است و به راحتی به دست نمی آید. با این حال، با استفاده از یک مدل هوش مصنوعی، fMRI های معمولی می توانند داده کاوی شوند.
مدل‌های هوش مصنوعی ابتدا بر روی مجموعه داده‌ای شامل بیش از ۱۰۰۰۰ نفر آموزش داده شدند تا درک تصویربرداری اولیه fMRI و عملکرد مغز را بیاموزند. سپس محققان از مجموعه داده های چند سایتی شامل بیش از ۱۲۰۰ فرد از جمله افراد مبتلا به اختلال طیف اوتیسم، اسکیزوفرنی و بیماری آلزایمر استفاده کردند.
عملکرد این مدل کمی مانند فیس بوک، یوتیوب یا آمازون است که از رفتار آنلاین شما در مورد شما یاد می گیرند و شروع به پیش بینی رفتار آینده می کنند.
برای اینکه این یافته‌ها از نظر بالینی مفید باشند، باید قبل از بروز اختلال به کار گرفته شوند.
کالهون گفت: “اگر بتوانیم نشانگرهایی برای خطر آلزایمر در یک فرد ۴۰ ساله پیدا کنیم و آن را پیش بینی کنیم، ممکن است بتوانیم کاری در مورد آن انجام دهیم.”
به طور مشابه، اگر بتوان خطرات اسکیزوفرنی را قبل از تغییرات واقعی در ساختار مغز پیش‌بینی کرد، ممکن است راه‌هایی برای ارائه درمان‌های بهتر یا مؤثرتر وجود داشته باشد.
کالهون گفت: «حتی اگر از آزمایش‌های دیگر یا سابقه خانوادگی بدانیم که فردی در معرض خطر اختلالی مانند آلزایمر است، هنوز نمی‌توانیم پیش‌بینی کنیم که دقیقاً چه زمانی رخ می‌دهد.»
تصویربرداری از مغز می‌تواند با گرفتن الگوهای مربوطه که قبل از آشکار شدن بیماری بالینی ظاهر می‌شوند، این پنجره زمانی را محدود کند.»
سرگی پلیس گفت: “چشم انداز این است که ما مجموعه داده تصویری بزرگی را جمع آوری می کنیم، مدل های هوش مصنوعی ما روی آن منفذ می افتند، و به ما نشان می دهند که آنها در مورد برخی اختلالات چه آموخته اند. ما در حال ساختن سیستم هایی برای کشف دانش جدیدی هستیم که به تنهایی قادر به کشف آن نیستیم.”
