Model oparty na uczeniu maszynowym analizujący obrazy MRI osiągnął 92,87 proc. dokładności w rozróżnianiu osób zdrowych, z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi oraz chorobą Alzheimera. System identyfikuje wzorce związane ze spadkiem objętości mózgu i pozwala wykrywać zmiany wcześniej niż standardowe metody diagnostyczne. Badanie przeprowadzono na 815 skanach mózgu osób w wieku od 69 do 84 lat. Dane pochodziły z projektu Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative, który gromadzi obrazy mózgu osób zdrowych oraz z zaburzeniami poznawczymi.
Sztuczna inteligencja wykrywa Alzheimera
Analiza wykazała, że największe znaczenie mają zmiany w określonych strukturach mózgu. Spadek objętości hipokampa, ciała migdałowatego oraz kory śródwęchowej był silnie powiązany z chorobą. Hipokamp odpowiada za pamięć i uczenie się, ciało migdałowate reguluje emocje, a kora śródwęchowa uczestniczy w procesach pamięci i orientacji przestrzennej. To właśnie te obszary należą do pierwszych, które ulegają uszkodzeniu w przebiegu choroby. U osób w wieku 69–76 lat najczęściej obserwowano zmniejszenie objętości prawego hipokampa, co może mieć znaczenie jako wczesny sygnał zmian neurodegeneracyjnych. „Hipokamp jest jedną z najwcześniej i najczęściej dotkniętych struktur w chorobie Alzheimera, związanych z pamięcią. Utrata tkanki postępuje szybko już na początku choroby” – mówi Dung Trinh, lekarz chorób wewnętrznych z MemorialCare Medical Group i dyrektor medyczny Healthy Brain Clinic w Irvine.
Różnice między kobietami i mężczyznami – jak Alzheimer wpływa na mózg
Badanie wykazało różnice w przebiegu zmian między kobietami i mężczyznami. U kobiet bardziej widoczny był spadek objętości w lewej środkowej korze skroniowej, odpowiedzialnej za przetwarzanie języka i bodźców wzrokowych. U mężczyzn zmiany były wyraźniejsze w prawej korze śródwęchowej. „Autorzy wskazują na możliwe znaczenie zmian hormonalnych, w tym spadku estradiolu po menopauzie, a także czynników genetycznych i procesów zapalnych. Te elementy nie były jednak bezpośrednio badane, dlatego należy traktować je jako możliwe wyjaśnienia” – dodaje Dung Trinh.
Wczesna diagnoza Alzheimera – czy AI zmieni podejście do leczenia
Choroba Alzheimera rozwija się stopniowo i przez długi czas może przypominać typowe zmiany związane ze starzeniem. Wczesna diagnoza pozostaje jednym z największych wyzwań, ponieważ objawy pojawiają się dopiero po zaawansowanym uszkodzeniu mózgu. Zastosowanie sztucznej inteligencji w analizie MRI może umożliwić wykrycie choroby na etapie, gdy zmiany są jeszcze niewielkie. Pozwala to na wcześniejsze wdrożenie leczenia i dokładniejsze monitorowanie przebiegu choroby. „Techniki oparte na sztucznej inteligencji mogą wykrywać wzorce zmian w wielu obszarach mózgu, które są trudne do zauważenia w standardowej ocenie. To może pomóc w identyfikacji pacjentów z wyższym ryzykiem i lepszym dopasowaniu leczenia” – podkreśla Dung Trinh.
AI i diagnostyka Alzheimera – co dalej z badaniami
Model wymaga dalszej weryfikacji, ponieważ opiera się na jednej grupie badanej i analizie wewnętrznej. Naukowcy planują rozwijać systemy oparte na głębokim uczeniu oraz łączyć dane z MRI z innymi wskaźnikami, takimi jak białka amyloidowe, tau, badania krwi i dane genetyczne. „To podejście pokazuje duży potencjał, ale nie jest jeszcze gotowe do zastosowania klinicznego” – zaznacza Dung Trinh. W przyszłości takie narzędzia mogą umożliwić wcześniejsze wykrywanie choroby Alzheimera, lepsze dopasowanie terapii oraz dokładniejsze monitorowanie postępu zmian w mózgu.
