Przewidzą, kiedy umrze pacjent na podstawie stanu jego mózgu. Dokładność robi wrażenie
Naukowcy ze szpitala Mount Sinai w Nowym Jorku jako pierwsi opracowali model przewidywania wieku ludzkiej tkanki mózgowej przy użyciu sztucznej inteligencji.
Struktura mózgu ulega zmianom w czasie na poziomie komórkowym, co może wpływać na jego funkcjonowanie. Jednocześnie te zmiany mogą prowadzić do zwiększenia podatności organu na choroby neurodegeneracyjne, do których należy choroba Alzheimera.
Postępujący proces starzenia, a przynajmniej różnice między wiekiem biologicznym mózgu a faktycznym wiekiem jego "właściciela" może pomóc nam w uzyskaniu wglądu w mechanizmy i funkcje. Wnikliwa obserwacja starzenia się mózgu może również prowadzić do wyjaśnienia tego, jak zmiany postępujące z wiekiem prowadzą do spadku jego funkcjonalności.
HistoAge - czyli jak stary jest twój mózg
Naukowcy ze szpitala Mount Sinai twierdzą, że po raz pierwszy w historii wykorzystali sztuczną inteligencję do stworzenia algorytmu, który nazwali „HistoAge". Może on przewidzieć wiek człowieka, w jakim on najprawdopodobniej umrze na podstawie składu komórkowego tkanki mózgowej ze średnią dokładnością do 5,45 roku. To potężne narzędzie może również identyfikować regiony mózgu podatne na zmiany związane z wiekiem i starzeniem, co jest wskaźnikiem potencjalnych chorób poznawczych.
By to osiągnąć, naukowcy przeanalizowali blisko 700 zdigitalizowanych obrazów z ludzkimi skrawkami mózgu, a ściślej z hipokampu. Wiemy, że hipokamp jest regionem, który jest zaangażowany zarówno w proces starzenia się mózgu, jak i w zależne od wieku choroby neurodegeneracyjne. Próbki pochodziły od starszych dawców mózgu i posłużyły do opracowania algorytmu, który oszacowuje histologiczny (czyli odnoszący się do tkanek) wieku mózgu.
Następnie zespół przeszkolił model oparty na sztucznej inteligencji, aby oszacować wiek osoby w chwili śmierci wyłącznie na podstawie zdigitalizowanej sekcji jej mózgu. Trzeba zaznaczyć, że dla jakiegokolwiek ludzkiego oka, nawet należącego do najbardziej doświadczonego lekarza jest zadaniem po prostu niemożliwym. Następnie naukowcy wykorzystali różnicę między wiekiem przewidywanym przez model a faktycznym wiekiem, aby określić stopień przyspieszenia procesów starzenia w mózgu.
W porównaniu z obecnymi miarami przyspieszenia wieku badacze odkryli, że tempo starzenia mózgu oparte na prognozach algorytmu „HistoAge” miało powiązania z zaburzeniami poznawczymi, chorobami naczyniowo-mózgowymi i poziomami nieprawidłowej agregacji białek zwyrodnieniowych jaka występuje przy chorobie Alzheimera.
Innymi słowy, badanie wykazało, że model „HistoAge” jest wiarygodnym, niezależnym miernikiem do określania wieku mózgu, a także użytecznym narzędziem do zrozumienia czynników, które napędzają neurodegenerację w czasie.
Więcej o najnowszych osiągnięciach naukowych przeczytasz na Spider's Web:
Nadchodzi rewolucja w medycynie?
Naukowcy twierdzą, że ich model i inne podobne algorytmy, które zapewne wkrótce powstaną, mogą stanowić zupełnie nowy sposób oceny starzenia się i neurodegeneracji mózgu. Oprócz tego takie narzędzia mogą być łatwo używane na dużą skalę w laboratoriach badań klinicznych i translacyjnych. Co więcej, ta metoda zapewnia bardziej rygorystyczne, bezstronne i solidne wskaźniki zachodzących zmian komórkowych w mózgu, które leżą u podstaw chorób zwyrodnieniowych.
Naukowcy kliniczni w wielu miejscach na świecie coraz częściej wykorzystują sztuczną inteligencję do swoich badań i diagnostyki. To narzędzie, które powoli rewolucjonizuje medycynę, co wkrótce może przyczynić się do poprawy stanu zdrowia i uratowania życia niezliczonej liczby pacjentów.
Jak powiedział dr Marx ze szpitala Mount Sinai o badaniach:
Po raz pierwszy jesteśmy w stanie określić, jak bardzo starzeje się mózg (...) Dzięki takiemu podejściu możemy odkryć geny, które chronią przed starzeniem się mózgu lub geny, które pogarszają starzenie się mózgu, a także odkryć środowiskowe czynniki ryzyka, które sprawiają, że mózgi poszczególnych osób starzeją się szybciej.
