باحثون يطورون نموذجًا لتنبؤ عمر الدماغ باستخدام الذكاء الاصطناعي

قام باحثون في جمعية北アメリカ للعلوم الإشعاعية بتطوير نموذج لتنبؤ عمر الدماغ باستخدام الذكاء الاصطناعي يمكنه量ف الانحرافات عن مسار الشيخوخة الدماغية الصحي في المرضى الذين يعانون من إعاقة认知 خفيفة.

نشرت الدراسة في يونيو في Radiology: Artificial Intelligence.

اكتشاف إعاقة الإدراك في وقت مبكر

وفقًا للباحثين، يمكن استخدام النموذج لمساعدة في اكتشاف إعاقة الإدراك في وقت مبكر.

الأفراد الذين يعانون من إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة (aMCI)، وهي مرحلة انتقالية من الشيخوخة الطبيعية إلى مرض آلزهايمر، لديهم نقص في الذاكرة أكثر خطورة من المعتاد لسنهم وتعليمهم. ومع ذلك، فإنها ليست خطيرة بما يكفي لتأثير على وظائفهم اليومية.

شارك في الدراسة Ni Shu، دكتوراه في الفلسفة، من مختبر الدولة الرئيسي للعلوم الإدراكية والتعلم، جامعة بكين العادية، في بكين، الصين، إلى جانب زملاء آخرين.

استخدم الفريق نهجًا للتعلم الآلي لتدريب نموذج لتنبؤ عمر الدماغ، والذي كان основًا على صور الرنين المغناطيسي التى وزنها 1 من 974 بالغًا صحيًا بين أعمار 49.3 و 95.4 سنة.

ثم تم تطبيق النموذج المدرب لتقدير فرق العمر المتوقع للمرضى الذين يعانون من إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة في مجموعات بيانات من مبادرة تجديد الدماغ مع تقدم العمر في بكين، والتي شملت 616 شخصًا صحيًا و 80 مريضًا، ومبادرة التصوير العصبي لمرض آلزهايمر، والتي شملت 589 شخصًا صحيًا و 144 مريضًا.

بالإضافة إلى ذلك، نظر الفريق في العلاقات بين فرق العمر المتوقع وإعاقة الإدراك، والعوامل الجينية للمخاطر، والمرقبات البيولوجية لمرض آلزهايمر، والتقدم السريري في مرضى إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة.

نتائج الدراسة

أظهرت نتائج الدراسة أن مرضى إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة لديهم مسارات شيخوخة دماغية متميزة عن المسار الصحي للشيخوخة الطبيعية. ويمكن أن يقدر نموذج تنبؤ عمر الدماغ المقترح الانحرافات الفردية عن هذا المسار.

كما وجد الفريق أن فرق العمر المتوقع كان مرتبطًا بقوة بإعاقة الإدراك الفردية لمرضى إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة في مجالات مثل الذاكرة والانتباه والوظائف التنفيذية.

“النموذج التنبؤي الذي أنشأناه كان دقيقًا جدًا في تقدير العمر الزمني في المشاركين الأصحاء بناءً على مظهر مسح التصوير بالرنين المغناطيسي فقط”، كما ذكر في الورقة. “في المقابل، بالنسبة لمرضى إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة، قدر النموذج عمر الدماغ لتكون أكبر من 2.7 سنة على平均 العمر الزمني للمريض”.

أظهر النموذج أيضًا أن مرضى إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة المتقدمين يعانون من انحرافات أكثر عن الشيخوخة الطبيعية مقارنة بمرضى إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة المستقرين. ومن خلال استخدام أدوات مثل فرق العمر المتوقع والمرقبات البيولوجية لمرض آلزهايمر، يمكن توقع تقدم مرضى إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة بشكل أفضل.

من خلال الجمع بين فرق العمر المتوقع والمرقبات البيولوجية الأخرى لمرض آلزهايمر، يمكن تحقيق أفضل أداء لتمييز مرضى إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة المتقدمين عن مرضى إعاقة إدراك خفيفة متلازمة نسيان الذاكرة المستقرين.

“هذا العمل يُظهر أن فرق العمر المتوقع لديه إمكانية أن يكون بمثابة علامة حيوية قوية وموثوقة ومحوسنة لتشخيص إعاقة الإدراك في وقت مبكر ومراقبة الاستجابة للعلاج”، كما قال المؤلفون.