فحص PET لعقل بشري مصاب بمرض الزهايمر الوخيمباستخدام صور مسح الدماغ التقليدي ، تمكن الباحثون من تعليم الخوارزمية لتحديد المرحلة المبكرة من تطور مرض الزهايمر - قبل 6 سنوات من نفس الاستنتاج الطبي في العيادة يعطي نفس الاستنتاج. هذا قد يسمح بضربة أخرى لأحد أسوأ الأمراض (السبب الرئيسي الثالث للوفاة في البلدان المتقدمة بعد مشاكل في القلب والسرطان).
حتى الآن ، لا يوجد علاج لاستعادة القدرات المعرفية للمرضى الذين يعانون من الخرف ، باستثناء ربما لتخفيف الأعراض. ولكن حرفيا في الأشهر الأخيرة ، بدأت الطرق المحتملة لمكافحة تطور المرض في الظهور. في الآونة الأخيرة على Habré ، كان هناك مقال عن Dale Bredesen ساعد 100 مريض. وقد طور Anavex الدواء A2-73 ، والذي توقف عن تطوير مرض الزهايمر في 30 ٪ من المرضى.
لكن كل هذا لا يعمل في المراحل الأخيرة من تطور المرض. للتطبيق الناجح لأي تقنية ، تحتاج إلى دماغ لا يزال لديه شيء لتشغيله. ولم نتعلم بعد كيفية العثور على مرض الزهايمر قبل أن تبدأ آثاره بالفعل في التأثير سلبًا على حياة المريض.
مع هذا ، يجب أن تساعدنا منظمة العفو الدولية. شاهد مرضًا فظيعًا حتى يتمكن الناس من فعل شيء به. تم تطوير النظام الجديد من قبل العلماء في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو تحت قيادة الدكتور جاي هو سون . لقد علموا الذكاء الاصطناعي لتحليل الصور المقطعية من أجل العثور على أي صلات ، حسب علمه ، تتنبأ بظهور مرض الزهايمر في المستقبل. يمكن قراءة عملهم (أكثر من 20 مؤلفًا!) في مجلة Radiology ، فقد أصبح الأكثر شهرة في عام 2018.
يشرح جاي هو سونغ فكرة مشروعه:
واحدة من المشاكل الرئيسية لمرض الزهايمر هي أنه بحلول الوقت الذي بدأت فيه تظهر الأعراض السريرية ، فإن العديد من الخلايا العصبية في دماغك قد ماتت بالفعل ، وفي الواقع ، فإن العملية لا رجعة فيها. يجب أن نبدأ في فعل شيء قبل ذلك.
في عمل جديد ، جمع Son وفريقه قدرات التصوير العصبي مع التعلم الآلي ، وقاموا "بتغذية" الجهاز 2109 صورة لـ 1002 مريض من 2005 إلى 2017. تم إجراء اختبار الذكاء الاصطناعي بشكل منفصل - على 40 صورة لفحص PET لـ 40 مريض. نتيجة لذلك ، كان الجهاز قادرًا على تحديد 98٪ من حالات الإصابة بالمرض - في المتوسط ، قبل 76 شهرًا من تشخيصه الفعلي.
الدماغ البشري مع المرحلة الرابعة من مرض الزهايمر (يسار) ، الدماغ البشري بدون مرض (يمين)تقيس التصوير المقطعي بالإصدار الموضعي (PET) مستويات جزيئات معينة ، مثل الجلوكوز ، في المخ ويستخدم على نطاق واسع في علم الأورام السريري. الجلوكوز هو المصدر الرئيسي للطاقة لخلايا المخ ، وكلما زادت نشاطها ، زاد استهلاك الجلوكوز. مع إزعاج النشاط العقلي البشري ، تبطئ الخلايا وتموت ، وتستهلك كميات أقل من الجلوكوز.
لقد حاول العلماء منذ فترة طويلة استخدام هذه المقطعية للكشف المبكر عن مرض الزهايمر. المشكلة هي أن أدمغة جميع الناس مختلفة ، وما هو محتوى الجلوكوز الطبيعي لدى أحدهم يعني مرضًا متطورًا في الآخر. علاوة على ذلك ، فكلما كانت المرحلة مبكرة ، كانت التغييرات أقل تميزًا.
واحدة من أنجح النتائج ، أيضًا بمساعدة شبكة عصبية ، حصل عليها باحثون كوريون جنوبيون في عام 2017 ( مقال عن Habré ). لكن ذكائهم الاصطناعي لم يتعلموا أبدًا العثور على مرض الزهايمر لدى المرضى قبل ظهور الأعراض الأولى بفترة طويلة. كان قادرًا على التمييز بين الدماغ السليم والمريض عن طريق فحص PET في 90٪ من الحالات ، مع احتمال بنسبة 81٪ لتحديد خطر التطور النشط للمرض خلال ثلاث سنوات إذا ظهرت العلامات الأولى بالفعل. حتى الأطباء الأكثر خبرة أفضل ، ولكن مع احتمال أقل بكثير من الشفاء التام للوظائف الإدراكية.
ذهب العلماء من سان فرانسيسكو إلى أبعد من ذلك بكثير: تعرف منظمة العفو الدولية على الأشخاص المعرضين للخطر في وقت سابق مرتين وبدقة أكبر بكثير. جاي هو سونغ نفسه لم يكن يتوقع مثل هذه النتائج المثيرة للإعجاب:
تبين أن هذه مهمة مثالية لتطبيق خوارزميات التعلم العميق. وهي فعالة بشكل خاص في البحث عن عمليات ضعيفة للغاية ومبعثرة. سيجد علماء الأشعة البشريون بسهولة شيئًا مركَّزًا ، مثل الورم ، لكنهم لا يستطيعون التعرف على التغيرات العالمية البطيئة.
تتمثل الخطوة التالية في اختبار ومعايرة الخوارزمية على مجموعات بيانات أكبر وأكثر تنوعًا من مختلف المستشفيات والبلدان. إذا استطاعت منظمة العفو الدولية أن تظهر نفس النتائج في هذه الاختبارات ، يأمل سليب أن يكون من الممكن البدء في تثبيتها في المستشفيات هذا العام. بطبيعة الحال ، ليست عملية المسح الضوئي PET رخيصة ، ولكن إذا كنت بالفعل في خطر أو تجاوزتها في مشكلة أخرى ، فإن الخوارزمية الذكية البسيطة (ربما متوفرة على السحابة) ستسمح لملايين الأشخاص بالحفاظ على بضع سنوات أخرى على الأقل من الحياة الطبيعية.