- يمكن لنموذج جديد للتعلم الآلي التنبؤ بحدوث الخرف في نهاية المطاف، وفقا لدراسة جديدة.
- يقول مؤلفوها إن النموذج دقيق بنسبة تزيد عن 80% ويمكنه التنبؤ بالمرض قبل تسع سنوات من موعده.
- وركزت الدراسة على الخرف الناجم عن جميع أسبابه، فضلا عن عوامل الخطر لمرض الزهايمر، وهو النوع الأكثر شيوعا من الخرف.
يمكن لاختبار جديد التنبؤ بالخرف بدقة تصل إلى 82%، وفقا لباحثين في جامعة كوين ماري بلندن في المملكة المتحدة
وبتحليل 1111 صورة بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) لأشخاص مصابين وغير مصابين بالخرف، أنتج الباحثون نموذجًا باستخدام التعلم الآلي. ويقولون إنه يكشف العلامات الواضحة للخرف لمدة تصل إلى تسع سنوات قبل التشخيص.
يحدد النموذج التغيرات في الدماغ شبكة الوضع الافتراضي (DMN). تكون شبكة DMN نشطة عندما يكون الشخص مستلقيًا أمام ماسح الرنين المغناطيسي الوظيفي، ولا يفعل أي شيء. يُعتقد أن دولة DMN تلعب دورًا في أحلام اليقظة والتأمل، من بين أنشطة أخرى. يكون أكثر نشاطًا عندما يكون الشخص في حالة راحة أو منخرطًا في تفكير مرجعي ذاتي.
جمع الباحثون فحوصات الرنين المغناطيسي الوظيفي المستخدمة في الدراسة من البنك الحيوي في المملكة المتحدة. كان من بين المشاركين 81 شخصًا لم يتم تشخيص إصابتهم بالخرف في وقت إجراء فحوصاتهم، ولكن تطورت لديهم الحالة لمدة تصل إلى تسع سنوات بعد ذلك. للمقارنة، خدم 1030 شخصًا كعناصر تحكم مطابقة للدراسة.
قام الباحثون بفحص الانفصال بين 10 مناطق رئيسية داخل شبكة DMN، باستخدام التعلم الآلي لبناء نموذجهم.
وعندما طبقوا نموذجهم على السجلات الطبية للمشاركين، وجدوا أنه يتنبأ بدقة بالخرف خلال فترة عامين يتم خلالها حدوث مثل هذا التشخيص.
بحث مؤلفو الدراسة أيضًا عن الارتباطات بين انفصال شبكة DMN وعوامل خطر الإصابة بالخرف المختلفة. ووجدوا روابط بين النموذج والعزلة الاجتماعية – التي تم ربطها باحتمالية الإصابة بمرض الزهايمر – بالإضافة إلى الخطر الجيني لهذه الحالة.
والأمل هو أن الاكتشاف المبكر قد يوفر يومًا ما فرصة للتدخلات المبكرة التي قد تمنع أو تمنع الإصابة بالخرف.
يتم نشر الدراسة في الصحة العقلية الطبيعية.
قالت الدكتورة كلير سيكستون، الحاصلة على دكتوراه في الفلسفة، ومديرة البرامج العلمية والتوعية بجمعية الزهايمر الأمريكية، والتي لم تشارك في الدراسة، إن شبكة DMN يبدو أنها متورطة في مرض الزهايمر.
وقالت: “لقد وجد عدد من الدراسات أن مرض الزهايمر يرتبط بانخفاض الاتصال الوظيفي داخل شبكة الوضع الافتراضي”.
قال سيكستون: “يتوافق هذا مع معرفتنا الحالية بمرض الزهايمر، مع التغيرات المميزة الأخرى في الدماغ والتي من المعروف أنها تبدأ لسنوات، أو حتى عقود، قبل التشخيص”.
تهدف الأداة التنبؤية إلى اكتشاف الخرف بجميع أسبابه، وليس فقط مرض الزهايمر، ويمكن أن يكون الخرف مختلفًا تمامًا، كما أشار كليفورد سيجيل، طبيب الأعصاب في مركز بروفيدنس سانت جون الصحي في سانتا مونيكا، كاليفورنيا. (كما أنه لم يشارك في الدراسة).
وأوضح سيجيل أن مرض الزهايمر هو “خرف قشري مع تلف في قشرة الدماغ، وهناك خرف وعائي، وهو خرف تحت قشري يتضمن تلف المادة البيضاء في الدماغ”.
ومع ذلك، أشار كبير مؤلفي الدراسة، البروفيسور تشارلز مارشال، المحاضر السريري الأول في الخرف في وحدة طب الأعصاب الوقائي في كوين ماري، إلى أنه “من الناحية العملية، فإن الغالبية العظمى من حالات الخرف ترجع إما إلى مرض الزهايمر بمفرده أو إلى مرض الزهايمر المختلط”. والخرف الوعائي.”
“نحن بحاجة إلى توسيع نطاق العمل لإظهار ما إذا كان ذلك ذا صلة بأنواع الخرف النادرة مثل الخرف الجبهي الصدغي و خرف أجسام ليويقال مارشال الأخبار الطبية اليوم.
النموذج الذي طوره فريق مارشال يتتبع أنواعًا مختلفة من الأنشطة.
“تظهر بعض مناطق الدماغ انخفاض النشاط، ولكن تظهر مناطق أخرى نشاطا متزايدا، ربما كاستجابة تعويضية. قال مارشال: “لقد قمنا بتدريب أداة للتعلم الآلي للتعرف على الأنماط التي تشبه الخرف”.
بشكل عام، كان سيجيل داعمًا للتطوير المستمر لنماذج جديدة لتشخيص المشكلات المعرفية قبل ظهورها كأعراض، خاصة في شبكة الوضع الافتراضي.
ومع ذلك، أشار إلى أن “إحدى المشكلات المتعلقة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، على غرار دراسات الطب النووي المستخدمة في علم الأعصاب، هي إمكانية تكرار قراءة هذه الدراسات”.
وأوضح سيجيل: «على سبيل المثال، غالبًا ما يرى أطباء الأعصاب وأخصائيو الأشعة العصبية نفس النتائج عندما ينظرون إلى الهياكل الهيكلية. التصوير بالرنين المغناطيسي 3T التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، ولكن لسوء الحظ في الممارسة السريرية، فإن القراء المختلفين يتوصلون إلى استنتاجات مختلفة تمامًا في هذا الوقت.
أدرجت سيكستون ثلاثة قيود وجدتها في الدراسة الحالية:
- “يختلف تعريف وفحص قطع اتصال DMN بشكل كبير عبر الدراسات
- تشير الدراسة الحالية إلى الخرف الناجم عن جميع الأسباب استنادًا إلى ترميز الطبيب بدلاً من معايير التشخيص
- المجموعة التي أُخذت منها هذه الدراسة، البنك الحيوي في المملكة المتحدة، هي في الغالب من البيض، وأكثر صحة من المتوسط، مع وضع اجتماعي واقتصادي أعلى من المتوسط.
وقالت إن هذه العوامل تحد من إمكانية تعميم نتائج الدراسة.
وقال سيكستون: “إن تكرار النتائج باستخدام أساليب موحدة وفي مجموعات الدراسة التي تمثل بدقة السكان الذين يعيشون مع مرض الزهايمر والمعرضين لخطر الإصابة به أمر بالغ الأهمية”.
يعد الكشف المبكر عن المشكلات المعرفية جزءًا حيويًا من مساعدة المرضى، بينما تمثل العلاجات الفعالة الجزء الآخر.
قال سيجيل: “إذا تبين أن هذه الاختبارات لها بعض الفوائد السريرية في المستقبل، فسيتم متابعة هؤلاء المرضى بواسطة فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي 3T بشكل متكرر لتحديد ما إذا كانت هناك تغييرات تشريحية من شأنها أن ترتبط بفقدان ذاكرتهم”.
وقال سيجيل: “لسوء الحظ، في عام 2024، حتى لو تمكنا من استهداف المرضى الذين يعانون من الخرف المبكر، ليس لدينا أي أدوية وقائية للأعصاب لاستخدامها في هذا الوقت”.
وقال مارشال إنه مع تطوير مثل هذه التدخلات في نهاية المطاف، فإنه يأمل أن “يمكن استخدام اختبارنا لاختيار الأشخاص الأكثر ملاءمة للدخول في هذه التجارب”.
