นักวิจัยสร้างแบบจำลองการทำนายอายุสมองโดยใช้ AI

นักวิจัยที่ Radiological Society of North America ได้พัฒนาแบบจำลองการทำนายอายุสมองโดยใช้ AI ที่สามารถวัดความผิดปกติของการ老化สมองในผู้ป่วยที่มีความบกพร่องทางจิตเล็กน้อย

การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์เมื่อเดือนมิถุนายนใน Radiology: Artificial Intelligence.

การตรวจจับความบกพร่องทางจิตในระยะแรก

ตามที่นักวิจัยระบุว่า แบบจำลองนี้สามารถใช้เพื่อช่วยในการตรวจจับความบกพร่องทางจิตในระยะแรก

บุคคลที่เป็นโรคความบกพร่องทางจิตเล็กน้อย (aMCI) ซึ่งเป็นระยะเปลี่ยนจากการ老化ปกติไปสู่โรคอัลไซเมอร์ มีความบกพร่องทางความจำที่รุนแรงกว่าปกติสำหรับอายุและระดับการศึกษา แต่ยังไม่รุนแรงพอที่จะส่งผลต่อการทำงานในชีวิตประจำวัน

การศึกษานี้ได้รับการดำเนินการโดย Ni Shu, Ph.D. จาก State Key Laboratory of Cognitive Neuroscience and Learning, Beijing Normal University, ใน北京, จีน ร่วมกับเพื่อนร่วมงานคนอื่นๆ

ทีมงานได้ใช้แนวทางการเรียนรู้ของเครื่องจักรเพื่อฝึกอบรมแบบจำลองการทำนายอายุสมอง ซึ่งอาศัยภาพ MRI ที่มีน้ำหนัก T1 ของผู้ใหญ่สุขภาพดี 974 คน อายุระหว่าง 49.3 ถึง 95.4 ปี

แบบจำลองที่ได้รับการฝึกอบรมแล้วถูกนำไปใช้เพื่อประมาณอายุสมองที่แตกต่างของผู้ป่วย aMCI ในชุดข้อมูลจาก Beijing Aging Brain Rejuvenation Initiative ซึ่งรวมถึงผู้ควบคุมสุขภาพ 616 คนและผู้ป่วย aMCI 80 คน และ Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative ซึ่งรวมถึงผู้ควบคุมสุขภาพ 589 คนและผู้ป่วย aMCI 144 คน

นอกจากนี้ ทีมงานยังได้ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างอายุสมองที่แตกต่างและความบกพร่องทางจิต ปัจจัยเสี่ยงทางพันธุกรรม ไบโอมาร์คเกอร์ทางพยาธิวิทยาของโรคอัลไซเมอร์ และการดำเนินโรคในผู้ป่วย aMCI

ผลการศึกษา

ผลการศึกษาพบว่าผู้ป่วย aMCI มีเส้นทางการ老化สมองที่แตกต่างจากเส้นทางการ老化ปกติ แบบจำลองการทำนายอายุสมองที่ได้เสนอจะสามารถวัดความผิดปกติของการ老化สมองในแต่ละบุคคล

ทีมงานยังพบว่าอายุสมองที่แตกต่างมีความสัมพันธ์อย่างมากกับความบกพร่องทางจิตของผู้ป่วย aMCI ในด้านความจำ ความสนใจ และการทำงานของสมอง

“แบบจำลองการทำนายอายุสมองที่เราได้สร้างขึ้นมีความแม่นยำสูงในการประมาณอายุตามลำดับในผู้เข้าร่วมการทดลองที่มีสุขภาพดีโดยอาศัยเฉพาะภาพ MRI” ตามที่ระบุในเอกสาร

แบบจำลองยังแสดงให้เห็นว่าผู้ป่วย aMCI ที่มีการดำเนินโรคมีความผิดปกติของการ老化สมองมากกว่าผู้ป่วย aMCI ที่มีการดำเนินโรคอย่างคงที่ โดยใช้เครื่องมือเช่นคะแนนอายุสมองที่แตกต่างและไบโอมาร์คเกอร์สำหรับโรคอัลไซเมอร์ สามารถทำนายการดำเนินโรค aMCI ได้ดีขึ้น

โดยการรวมคะแนนอายุสมองที่แตกต่างกับไบโอมาร์คเกอร์อื่นๆ สำหรับโรคอัลไซเมอร์ สามารถทำนายการดำเนินโรค aMCI ได้ดีที่สุด

“งานนี้แสดงให้เห็นว่าอายุสมองที่แตกต่างมีศักยภาพในการเป็นไบโอมาร์คเกอร์ที่แข็งแรงและเชื่อถือได้สำหรับการวินิจฉัยความบกพร่องทางจิตในระยะแรกและการติดตามผลการรักษา” ตามที่นักวิจัยระบุ