Ερευνητές Δημιουργούν Μοντέλο Προσδιορισμού Ηλικίας Εγκεφάλου Βασισμένο σε Τεχνική Νοημοσύνης

Ερευνητές στο Ραδιολογικό Ίδρυμα Βόρειας Αμερικής έχουν αναπτύξει ένα μοντέλο πρόβλεψης ηλικίας εγκεφάλου βασισμένο σε τεχνική νοημοσύνης που μπορεί να量 hoá τις αποκλίσεις από μια υγιή πορεία γήρανσης του εγκεφάλου σε ασθενείς με ήπια γνωστική έκπτωση.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε τον Ιούνιο στο Ραδιολογία: Τεχνική Νοημοσύνης.

Πρόωρη Ανίχνευση Γνωστικής Έκπτωσης

Σύμφωνα με τους ερευνητές, το μοντέλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει στην πρόωρη ανίχνευση γνωστικής έκπτωσης.

Ασθενείς που πάσχουν από αμνηστική ήπια γνωστική έκπτωση, μια μεταβατική φάση από τη φυσιολογική γήρανση στην νόσο Αλτσχάιμερ, έχουν ελλείψεις μνήμης που είναι πιο σοβαρές από το φυσιολογικό για την ηλικία και την εκπαίδευσή τους. Ωστόσο, δεν είναι αρκετά σοβαρές ώστε να επηρεάσουν την καθημερινή τους λειτουργία.

Η μελέτη περιελάμβανε τον Ni Shu, Ph.D., από το Κρατικό Εργαστήριο Νοημοσύνης και Μάθησης, Πανεπιστήμιο Πεκίνου, στην Πεκίνο, Κίνα, μαζί με άλλους συναδέλφους.

Η ομάδα χρησιμοποίησε μια προσέγγιση μηχανικής μάθησης για να εκπαιδεύσει ένα μοντέλο πρόβλεψης ηλικίας εγκεφάλου, το οποίο βασίζονταν στις εικόνες MR 974 υγιών ενηλίκων ηλικίας μεταξύ 49,3 και 95,4 ετών.

Το εκπαιδευμένο μοντέλο εφαρμόστηκε στη συνέχεια για να εκτιμήσει τη διαφορά ηλικίας πρόβλεψης των ασθενών με ήπια γνωστική έκπτωση σε σύνολα δεδομένων από την Πρωτοβουλία Αναγέννησης του Εγκεφάλου της Πρεσβείας της Πεκίνου, η οποία περιελάμβανε 616 υγιείς ελέγχους και 80 ασθενείς με ήπια γνωστική έκπτωση, και την Πρωτοβουλία Νευροαπεικόνισης της Νόσου Αλτσχάιμερ, η οποία περιελάμβανε 589 υγιείς ελέγχους και 144 ασθενείς με ήπια γνωστική έκπτωση.

Εκτός από αυτό, η ομάδα εξέτασε τις συσχετίσεις μεταξύ της διαφοράς ηλικίας πρόβλεψης και της γνωστικής έκπτωσης, των γενετικών παραγόντων κινδύνου, των παθολογικών βιοδείκτων της νόσου Αλτσχάιμερ και της κλινικής πρόοδου των ασθενών με ήπια γνωστική έκπτωση.

Τα Αποτελέσματα της Μελέτης

Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι οι ασθενείς με ήπια γνωστική έκπτωση είχαν πορείες γήρανσης του εγκεφάλου που διαφοροποιούνταν από την τυπική φυσιολογική πορεία γήρανσης. Τα προτεινόμενα μοντέλα πρόβλεψης ηλικίας εγκεφάλου θα μπορούσαν να量 hoá τις ατομικές αποκλίσεις από αυτήν την τυπική πορεία.

Η ομάδα βρήκε επίσης ότι η διαφορά ηλικίας πρόβλεψης ήταν ισχυρά συνδεδεμένη με την ατομική γνωστική έκπτωση των ασθενών με ήπια γνωστική έκπτωση σε τομείς όπως η μνήμη, η προσοχή και η εκτελεστική λειτουργία.

“Το προβλεπτικό μοντέλο που δημιουργήσαμε ήταν εξαιρετικά ακριβές στην εκτίμηση της χρονολογικής ηλικίας σε υγιείς συμμετέχοντες με βάση μόνο την εμφάνιση των εικόνων MR”, ανέφερε η εργασία. “Αντίθετα, για τους ασθενείς με ήπια γνωστική έκπτωση, το μοντέλο εκτίμησε την ηλικία του εγκεφάλου να είναι μεγαλύτερη από 2,7 χρόνια σε σχέση με την χρονολογική ηλικία του ασθενή.”

Το μοντέλο έδειξε επίσης ότι οι ασθενείς με προοδευτική ήπια γνωστική έκπτωση είχαν περισσότερες αποκλίσεις από την τυπική φυσιολογική πορεία γήρανσης σε σχέση με τους ασθενείς με σταθερή ήπια γνωστική έκπτωση. Μέσω της χρήσης εργαλείων όπως η διαφορά ηλικίας πρόβλεψης και των βιοδείκτων για την νόσο Αλτσχάιμερ, η πρόοδος της ήπιας γνωστικής έκπτωσης μπορεί να προβλεφθεί καλύτερα.

Συνδυάζοντας τη διαφορά ηλικίας πρόβλεψης με άλλα βιοδείκτες για την νόσο Αλτσχάιμερ, η καλύτερη απόδοση για την ακριβή διάκριση μεταξύ προοδευτικής και σταθερής ήπιας γνωστικής έκπτωσης μπορεί να επιτευχθεί.

“Αυτό το έργο δείχνει ότι η διαφορά ηλικίας πρόβλεψης έχει το δυναμικό να είναι ένα ισχυρό, αξιόπιστο και υπολογισμένο βιοδείκτη για την πρόωρη διάγνωση γνωστικής έκπτωσης και την παρακολούθηση της απόκρισης στη θεραπεία”, ανέφεραν οι συγγραφείς.