Μελέτη: Η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να «προβλέψει» τη νόσο Αλτσχάιμερ με ακρίβεια 92,8%

Η τεχνητή νοημοσύνη μπαίνει ολοένα και συχνότερα στο πεδίο της νευροαπεικόνισης, με στόχο να εντοπίζει πρώιμα σημάδια νευροεκφυλισμού πριν αυτά γίνουν σαφή στην κλινική εικόνα. Σε αυτή την κατεύθυνση κινείται νέα μελέτη ερευνητών του Worcester Polytechnic Institute (WPI) που δημοσιεύθηκε στο Neuroscience, η οποία αναφέρει ότι μοντέλο μηχανικής μάθησης μπορεί να προβλέψει τη νόσο Αλτσχάιμερ με ακρίβεια 92,8%, αναλύοντας ανατομικές αλλαγές στον εγκέφαλο από μαγνητικές τομογραφίες.

Οι συγγραφείς επισημαίνουν ότι η έγκαιρη διάγνωση παραμένει δύσκολη, καθώς τα πρώτα συμπτώματα μπορεί να εκληφθούν ως «φυσιολογική» φθορά της ηλικίας. Όπως σημειώνει ο Benjamin Nephew (WPI), η μηχανική μάθηση μπορεί να «χτενίσει» μεγάλα σύνολα δεδομένων από σαρώσεις και να αναγνωρίσει τις λεπτές μεταβολές, οι οποίες σε άλλη περίπτωση θα περνούσαν απαρατήρητες. Έτσι, ανοίγει ο δρόμος για γρηγορότερη και πιο στοχευμένη αντιμετώπιση.

Πώς έγινε η ανάλυση

Η ερευνητική ομάδα αξιοποίησε δεδομένα από την Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), μια πολυκεντρική βάση με απεικονιστικά και κλινικά στοιχεία. Εξετάστηκαν 815 μαγνητικές τομογραφίες εγκεφάλου ατόμων ηλικίας 69 έως 84 ετών, που ανήκαν σε τρεις κλινικές κατηγορίες: φυσιολογική γνωστική λειτουργία, ήπια γνωστική διαταραχή και νόσο Αλτσχάιμερ.

Αντί να τροφοδοτήσουν το μοντέλο με αυτούσιες εικόνες, οι ερευνητές προχώρησαν πρώτα σε ποσοτικοποίηση. Υπολόγισαν τις μετρήσεις του όγκου σε 95 εγκεφαλικές περιοχές και κατόπιν χρησιμοποίησαν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης, ώστε να ταξινομήσει τα περιστατικά βάσει των διαφορών στις μετρήσεις.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, οι ισχυρότεροι προγνωστικοί δείκτες σε όλες τις ηλικιακές και φυλετικές κατηγορίες ήταν η απώλεια όγκου σε τρεις περιοχές με γνωστό ρόλο στη μνήμη και την επεξεργασία πληροφοριών:

Ιππόκαμπος (μνήμη/μάθηση)

Αμυγδαλή (συναισθήματα)

Ενδορινικός φλοιός (μνήμη, πλοήγηση, αντίληψη – από τα πρώτα μέρη που επηρεάζονται)

Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται στην ομάδα 69-76 ετών, όπου τόσο άνδρες όσο και γυναίκες παρουσίασαν απώλεια όγκου στον δεξιό ιππόκαμπο, εύρημα που οι ερευνητές συζητούν ως πιθανό «πρώιμο» ανατομικό σήμα, χρήσιμο για μελλοντική κλινική αξιοποίηση.

Οι διαφορές ανά φύλο: Διαφορετικό «αποτύπωμα»

Η μελέτη καταγράφει ότι οι ανατομικές μεταβολές δεν εκδηλώνονται με τον ίδιο τρόπο σε όλους. Στις γυναίκες, η απώλεια του όγκου που ξεχώρισε περισσότερο εντοπίστηκε στον αριστερό μέσο κροταφικό φλοιό (σχετίζεται με τη  γλώσσα, τη μνήμη και την οπτική αντίληψη). Στους άνδρες, εντονότερο σήμα προέκυψε στον δεξιό ενδορινικό φλοιό.

Οι συγγραφείς χαρακτηρίζουν τις διαφορές αξιοσημείωτες και τονίζουν ότι μπορεί να συνδέονται με βιολογικούς παράγοντες που επηρεάζουν διαφορετικά τα δύο φύλα καθώς μεγαλώνουν, χωρίς να προχωρούν σε οριστικά συμπεράσματα για τον μηχανισμό.

Παρά την υψηλή ακρίβεια, οι ίδιοι οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι το κρίσιμο ζητούμενο είναι ένα γενικεύσιμο μοντέλο: να μην «ταιριάζει» μόνο στο συγκεκριμένο σύνολο δεδομένων, αλλά να διατηρεί την απόδοσή του και σε άλλους πληθυσμούς, με διαφορετικά χαρακτηριστικά και διαφορετικές συνθήκες απεικόνισης. Αυτό είναι η προϋπόθεση για να μεταφραστεί ένα ερευνητικό αποτέλεσμα σε κλινικό εργαλείο.

Συμπέρασμα

Η ομάδα αναφέρει ότι συνεχίζει την εργασία της με πιο σύνθετες τεχνικές και με τη διερεύνηση παραγόντων που μπορούν να επηρεάζουν την πορεία της νόσου, όπως ο διαβήτης. Σε κάθε περίπτωση, η μελέτη εντάσσεται στη διεύρυνση των προσπαθειών να αξιοποιηθούν τα δεδομένα μαγνητικών τομογραφιών όχι μόνο περιγραφικά, αλλά και προγνωστικά, με στόχο την πιο έγκαιρη αναγνώριση του κινδύνου και την καλύτερη στόχευση της φροντίδας.