A mesterséges intelligencia eszköze feltárja a nemi különbségeket az agy szerkezetében
Utolsó ellenőrzés: 14.06.2024
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Az MRI-vizsgálatokat feldolgozó mesterséges intelligencia (AI) számítógépes programok sejtszintű különbségeket tárnak fel a férfiak és a nők agyának sejtszintű szerveződésében – mutat rá egy új tanulmány. Ezeket a különbségeket a fehérállományban, elsősorban az emberi agy belső rétegében található szövetben találták, amely megkönnyíti a régiók közötti kommunikációt.
A férfiak és a nők eltérően szenvednek sclerosis multiplexben, autizmus spektrumzavarban, migrénben és más agyi problémákban, és eltérő tüneteket mutatnak. A biológiai szex agyra gyakorolt hatásának részletes megértése a diagnosztikai eszközök és kezelések javításának módja. Bár az agy méretét, alakját és súlyát tanulmányozták, a kutatók csak részben ismerik fel sejtszintű szerkezetét.
A NYU Langone Health kutatói által vezetett új tanulmány a gépi tanulásnak nevezett mesterséges intelligencia technikát alkalmazta 471 férfi és 560 nő agyának több ezer MRI-felvételének elemzésére. Az eredmények azt mutatták, hogy a számítógépes programok pontosan különbséget tudnak tenni a férfi és a női agy között, és olyan szerkezeti és összetett mintákat tárnak fel, amelyek az emberi szem számára láthatatlanok.
Az eredményeket három különböző mesterséges intelligencia-modell erősítette meg, amelyeket a biológiai nem meghatározására terveztek, felhasználva relatív erejüket a fehérállomány kis területeire összpontosítva, vagy a nagy agyi régiók közötti kapcsolatok elemzésében.
"Eredményeink világosabb megértést adnak az élő emberi agy szerkezetéről, ami új betekintést nyújthat abba, hogy hány pszichiátriai és neurológiai rendellenesség alakul ki, és miért jelentkezhetnek eltérően a férfiaknál és a nőknél" - mondta a tanulmány vezető szerzője. És Yvonne Luey neuroradiológus, MD.
Luy, a NYU Grossman School of Medicine Radiológiai Tanszékének professzora és kutatási alelnöke megjegyzi, hogy az agy mikroszerkezetére vonatkozó korábbi tanulmányok elsősorban állatmodelleken és emberi szövetmintákon alapultak. Ezen túlmenően ezen múltbeli megállapítások némelyikének érvényességét megkérdőjelezték a „kézzel rajzolt” érdeklődésre számot tartó régiók statisztikai elemzései, amelyek sok szubjektív döntést követeltek meg a kutatóktól a kiválasztott területek alakjával, méretével és elhelyezkedésével kapcsolatban. Régiók. Az ilyen választások potenciálisan torzíthatják az eredményeket, mondja Lui.
Az új tanulmány elkerülte ezt a problémát azáltal, hogy a gépi tanulás segítségével teljes képcsoportot elemezhetett anélkül, hogy a számítógépet egy adott helyre irányítaná, és így kiküszöbölhető az emberi előítélet – jegyzik meg a szerzők.
A vizsgálathoz a csapat azzal kezdte, hogy az MI-programok rendelkezésére bocsátotta az egészséges férfiak és nők agyi MRI-vizsgálataiból származó meglévő adatokat, és meghatározta az egyes vizsgálatok biológiai nemét is. Mivel ezeket a modelleket úgy tervezték, hogy kifinomult statisztikai és matematikai technikákat alkalmazzanak, hogy idővel "okosabbak legyenek" az adatok felhalmozódásával, végül "megtanulták" a biológiai nem megkülönböztetését. Fontos megjegyezni, hogy a programoknak tilos volt az agy általános méretét és alakját használni a döntéseikhez – mondja Lui.
Az eredmények szerint az esetek 92–98%-ában minden modell helyesen azonosította a nemet a vizsgálatok alapján. Számos funkció különösen segítette a gépeket a következtetések levonásában, beleértve azt is, hogy a víz milyen könnyen és milyen irányba tud áthaladni az agyszöveten.
„Ezek az eredmények rávilágítanak a sokféleség fontosságára az emberi agyból származó betegségek tanulmányozása során” – mondta a tanulmány társszerzője, Junbo Chen, MS, a NYU Tandon School of Engineering doktorandusza.
„Ha – ahogyan az a történelemben megtörtént – a férfiakat használják standard modellként különféle rendellenességeknél, a kutatók figyelmen kívül hagyhatják a kritikus betekintést” – tette hozzá a tanulmány társszerzője, Vara Lakshmi Bayanagari, MS, a NYU Tandon végzős kutató hallgatója. Műszaki Iskola.
Bayanagari felhívja a figyelmet arra, hogy bár az AI-eszközök az agysejtek szerveződésében mutatkozó különbségekről számolhatnak be, nem tudták felfedni, hogy melyik nem melyik jellemzőire hajlamosabb. Hozzáteszi, hogy a tanulmány genetikai információk alapján osztályozta a nemet, és csak cisznemű férfiak és nők MRI-vizsgálatait tartalmazta.
A kutatók azt tervezik, hogy tovább tanulmányozzák az agy szerkezetében a nemek közötti különbségek időbeli alakulását, hogy jobban megértsék a környezeti, hormonális és társadalmi tényezők szerepét ezekben a változásokban.
A munka a Scientific Reports című folyóiratban jelent meg.