Araştırmacılar Bilişsel Bozuklukların Beyin Yaşı Tahmin Eden AI Tabanlı Model Geliştirdi

Amerika Radyolojik Topluluğu’nda çalışan araştırmacılar, hafif bilişsel bozukluğu olan hastalarda sağlıklı bir beyin yaşlanma yolundan sapmaları ölçebilen bir yapay zeka (AI) tabanlı beyin yaşı tahmin modeli geliştirdiler.

Çalışma Haziran ayında Radyoloji: Yapay Zeka dergisinde yayımlandı.

Bilişsel Bozukluğun Erken Tespiti

Araştırmacılara göre, model bilişsel bozukluğun erken tespitine yardımcı olabilir.

Amnestik hafif bilişsel bozukluğu (aMCI) olan kişiler, normal yaşlanma ve Alzheimer hastalığı arasındaki geçiş aşamasındadırlar ve yaşları ve eğitim düzeyleri için daha ciddi hafıza eksiklikleri vardır, ancak bu durum günlük işlevlerini etkileyecek kadar ciddi değildir.

Çalışma, Çin’in Beijing kentindeki Beijing Normal Üniversitesi’ndeki Bilişsel Nörobilim ve Öğrenme Devlet Anahtarı Laboratuvarı’ndan Ni Shu, Ph.D. ve diğer meslektaşlarını içermektedir.

Ekibin makine öğrenimi yaklaşımını kullanarak bir beyin yaşı tahmin modeli eğitildi ve bu model 49,3 ve 95,4 yaşları arasındaki 974 sağlıklı yetişkinin T1-ağırlıklı MR görüntülerine dayanıyordu.

Eğitilen model daha sonra aMCI hastalarının predicted yaş farkını tahmin etmek için kullanıldı ve bu veriler Beijing Aging Brain Rejuvenation Initiative ve Alzheimer Hastalığı Nörogoruntleme Girişimi’nden alındı.

Ek olarak, ekip predicted yaş farkı ile bilişsel bozukluk, genetik risk faktörleri, Alzheimer’in patolojik biyobelirteçleri ve aMCI hastalarının klinik ilerlemesi arasındaki ilişkileri de inceledi.

Çalışmanın Sonuçları

Çalışmanın sonuçları, aMCI hastalarının normal yaşlanma yolundan farklı beyin yaşlanma yolaklarına sahip olduğunu gösterdi. Önerilen beyin yaşı tahmin modelleri, bu normal yolaklardan individual sapmaları ölçebilecek.

Ekibin ayrıca predicted yaş farkının, aMCI hastalarının bilişsel bozukluğu ile güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu buldu, özellikle hafıza, dikkat ve yürütme işlevi alanlarında.

“Oluşturduğumuz öngörme modeli, sadece MRI taramalarının görünümüne dayanarak sağlıklı katılımcıların kronolojik yaşını yüksek doğrulukla tahmin edebildi,” diye belirtildi. “Öte yandan, aMCI için model, beyin yaşını ortalama 2,7 yıl daha büyük olarak tahmin etti.”

Model ayrıca, ilerleyici aMCI hastalarının normal yaşlanmadan daha fazla sapma gösterdiğini ve predicted yaş farkı puanı ile Alzheimer biyobelirteçlerinin birleştirilmesiyle aMCI’nin ilerlemesinin daha iyi öngörülebileceğini gösterdi.

“Bu çalışma, predicted yaş farkının bilişsel bozukluğun erken tanısında ve tedaviye yanıtın izlenmesinde güçlü, güvenilir ve bilgisayar tabanlı bir biyobelirteç olabileceğini gösteriyor,” diye belirtildi.