Niesamowity nowy test. Błyskawiczna odpowiedź, czy pacjent ma Alzheimera
Uczenie maszynowe może w najbliższym czasie zrewolucjonizować diagnostykę choroby Alzheimera. Naukowcy opracowali zupełnie nowatorską metodą analizowania danych z rezonansu magnetycznego mózgu, która po jednorazowym badaniu jest w stanie wykryć chorobę Alzheimera ze skutecznością rzędu 98 procent.
Wczesne wykrycie choroby Alzheimera może milionom osób na całym świecie przynieść ogromne korzyści. Choć jak na razie nie ma żadnego lekarstwa na Alzheimera, to wiedza o chorobie może z jednej strony pozwolić na odpowiednio wczesne rozpoczęcie terapii, która przynajmniej pozwoli kontrolować objawy choroby, a z drugiej strony może pomóc naukowcom poszukującym lekarstwa w śledzeniu wszystkich zmian zachodzących w mózgu w toku rozwoju choroby.
Algorytmy wykryją chorobę Alzheimera
Najnowsza metoda wykrywania choroby wykorzystuje dane z rezonansu magnetycznego mózgu, w których poszukuje charakterystycznych anatomicznych aspektów mózgu, także tych, które wcześniej nie były wiązane z chorobą Alzheimera. Dzięki temu chorobę daje się wykryć także wtedy, kiedy jej objawy jeszcze nie są widoczne dla pacjentów i ich otoczenia.
Algorytmy uczenia maszynowego analizujące dane poszukują charakterystycznych depozytów białek w mózgu oraz oznak atrofii hipokampu, czyli tej części mózgu, która odpowiada za pamięć. Skąd maszyna wie czego szukać? Mózg człowieka podzielono na 115 osobnych regionów, w których wyznaczono ponad 600 parametrów dotyczących rozmiarów, kształtu czy tekstury poszczególnych jego fragmentów. Następnie algorytmy nauczania maszynowego zostały nauczone zauważać odstępstwa od normy, które mogą wskazywać na występowanie u badanej osoby choroby Alzheimera. Do wytrenowania algorytmów wykorzystano skany mózgu pochodzące od ponad 400 pacjentów zarówno cierpiących na wczesne i późne etapy choroby Alzheimera, jak i zdrowych oraz cierpiących na inne choroby neurodegeneracyjne. Następnie tak wytrenowany algorytm przetestowano na danych 80 pacjentów, którym wykonano inne testy diagnostyczne na chorobę Alzheimera.
Wyniki były zaskakujące. Okazało się, że algorytmy były w stanie wykryć chorobę Alzheimera w 98 proc. przypadków. Co więcej, w 79 proc. przypadków algorytm był w stanie stwierdzić czy ma do czynienia z pacjentem na wczesnym, czy późnym etapie rozwoju choroby.
Choroba Alzheimera dotyka przede wszystkim ludzi, którzy przekroczyli 65. rok życia. Nie zmienia to jednak faktu, iż coraz częściej zdarzają się przypadki osób dużo młodszych, u których pojawiają się pierwsze problemy z pamięcią, zdolnością rozwiązywania problemów czy skupianiem uwagi, czyli pierwsze objawy choroby.
