استفاده از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی زودهنگام زوال عقل

در نبرد با زوال عقل، دانشمندان چینایی از قدرت هوش مصنوعی (AI) و یک بانک اطلاعاتی گسترده برای پیش‌بینی شروع این بیماری تا 15 سال قبل از ظاهر شدن علائم استفاده کرده‌اند.
 این تحقیق که ریشه در تجزیه و تحلیل نمونه‌های خون بیش از 50 هزار نفر دارد، یک سری از نشانگرهای کلیدی پلاسما را شناسایی کرده است که نشانگر افزایش خطر ابتلا به انواع مختلف زوال عقل از جمله بیماری آلزایمر هستند.
یافته‌های این مطالعه که در مجله معتبر Nature Aging به تفصیل شرح داده شده است، نشان‌دهنده یک گام مهم به سمت تشخیص زودهنگام و درمان زوال عقل است.

یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی پروفسر یو جین تای، از اطلاعات جامع بیوبانک بریتانیا استفاده کردند که شامل داده‌های بیش از 50000 نفر فرد 40 تا 69 ساله بود.
از شرکت‌کنندگان نمونه‌ خون گرفته شد و به سوالاتی در مورد سلامت و سبک زندگی خود پاسخ دادند. محققان سلامت آنها را ​​14 سال پیگیری کردند و متأسفانه بیش از 1400 نفر از آنها در این مدت دچار زوال عقل شدند.

سپس محققان از پروتئومیک برای تجزیه و تحلیل هزاران پروتئین در پلاسمای خون شرکت‌کنندگان استفاده کردند. هدف آنها شناسایی پروتئین‌های خاصی بود که میزان آنها ممکن است در افرادی که بعداً دچار زوال عقل می‌شوند، تغییر کند.
برای تجزیه و تحلیل این مجموعه داده عظیم، محققان از یک الگوریتم هوش مصنوعی به نام ماشین تقویت گرادیان نور استفاده کردند. با استفاده از این الگوریتم، محققان می‌توانند داده‌ها را غربال کنند و پروتئین‌هایی را شناسایی کنند که میزان فعالیت آن‌ها تا یک دهه قبل از تظاهرات بالینی زوال عقل، شروع به انحراف از حد طبیعی کرده است.
پروفسر یو جین تای گفت: استفاده از هوش مصنوعی یکی از عوامل کلیدی برای موفقیت این تحقیق بود. وجود این ابزار یادگیری ماشینی در این مطالعه با ارائه یک تشخیص الگوی قوی و قابلیت‌های پیش‌بینی که تجزیه و تحلیل کارآمد حجم وسیعی از داده‌ها را تسهیل می‌کرد، بسیار مهم بود.

برای تشخیص زوال عقل،‌ آزمایش‌های خون به دلیل توانایی آنها در تشخیص بیماری از یک قطره خون در بیماران علامت‌دار، محبوبیت پیدا کرده‌اند.
هدف این تحقیق فراتر از تشخیص صرفاً زوال عقل در افرادی بود که قبلاً علائم را نشان داده بودند. در عوض، هدف این مطالعه پیش‌بینی شروع بیماری حتی قبل از بروز علائم قابل‌توجه بود.
این تشخیص زودهنگام می‌تواند برای شروع زودتر درمان بسیار مهم باشد و به‌طور بالقوه پیشرفت زوال عقل را کاهش دهد. محققان با ترکیب سطوح پروتئین با اطلاعات دیگر مانند سن و جنسیت، مدلی از هوش مصنوعی را توسعه دادند که که می‌تواند خطر ابتلا به زوال عقل را در افراد تخمین بزند.
با ادغام این داده‌های پروتئینی با اطلاعات جمعیت شناختی مانند سن و جنسیت، محققان یک مدل پیش‌بینی بهینه ایجاد کردند. این مدل با موفقیت نشانگرهای زیستی کلیدی پلاسما مرتبط با افزایش خطر ابتلا به زوال عقل از جمله بیماری آلزایمر را شناسایی کرد.
این مدل یک روش غیرتهاجمی، مقرون به‌صرفه و به راحتی در دسترس برای شناسایی افراد در معرض خطر ارائه می‌دهد.