تشخيص التوحد بواسطة الذكاء الاصطناعي

من المعروف أن التدخل السلوكي يُعدّ العلاج الأمثل للأطفال مرضى التوحد autism، وكلما كان مبكراً كانت النتائج أفضل بطبيعة الحال؛ ولذلك هناك أهمية كبيرة لرصد الحالات بشكل مبكر.

وفى أحدث دراسة بحثية عن تشخيص حالات التوحد، نجح باحثون من جامعة لويزفيل University of Louisville بالولايات المتحدة في تطوير نظام ذكاء اصطناعي (AI) يتمتع بدقة كبيرة جداً في التشخيص تصل إلى 98.5 في المائة، وهى نتيجة شبه مثالية، على حد تعبير العلماء.

ذكاء اصطناعي يرصد المسارات العصبية

استخدم الباحثون نظام الذكاء الذي تم تطويره لتحليل صور أشعات معينة للرنين المغناطيسي (MRI) متخصصة في رصد نشاط المخ، وذلك لأطفال تتراوح أعمارهم بين عامين وأربعة أعوام مصابين بالتوحد. وسوف يتم عرض هذه النتائج الأسبوع المقبل في الاجتماع السنوي للجمعية الأميركية للأشعة (RSNA) في بداية شهر ديسمبر (كانون الأول) من العام الحالي، ثم تُنشر في المجلات العلمية.

ضم الفريق الباحث المصري محمد خضري، وهو باحث زائر في جامعة لويزفيل، كجزء من فريق متعدد التخصصات طوّر نظاماً ثلاثي المراحل لتحليل أشعات الرنين المغناطيسي الوظيفي عن طريق تقنية خاصة للكشف عن مسار التوصيلات العصبية في المخ، ومن خلال هذا الكشف يمكن معرفة المسارات العصبية الطبيعية والتي تشكّل سلوكاً مرضياً.

كشف خلل التوصيلات

يقوم الذكاء الاصطناعي بعمل فصل للصور الخاصة بالنسيج الطبيعي للمخ عن الصور الخاصة برصد نشاط المسارات العصبية المختلفة داخل خلايا. وعن طريق التعلم الذاتي للآلة machine learning يستطيع الجهاز عمل المقارنة بين نمط مسار الوصلات العصبية في خلايا مخ الأطفال المصابين بالتوحد مع مسارات التوصيلات العصبية الطبيعية في المخ؛ لأن التوحد يقوم بعمل خلل في التوصيلات بشكل أساسي، ومن هنا يحدث ضعف القدرة على التواصل مع الآخرين.

دقة عالية للرصد في سن مبكرة

أجرى الفريق التجربة على 226 طفلاً تتراوح أعمارهم بين 24 و48 شهراً، وكان من بينهم 126 طفلاً مصابون بالتوحد و100 طفل طبيعيون. وأظهرت التجربة حساسية الجهاز في رصد الحالات المصابة بنسبة إجمالية بلغت 98.5 في المائة تبعاً للتشخيصات السابقة التي تم إجراؤها على الأطفال من قبل. وتبعاً لتصريحات الخضيري، فإن التجربة تهدف إلى توفير التكنولوجيا الحديثة للكشف المبكر عن مرض التوحد لدى الأطفال دون سن الثانية من العمر؛ لأن التدخل العلاجي قبل سن الثالثة يمكن أن يؤدي إلى نتائج أفضل، بما في ذلك إمكانية تحقيق الأفراد المصابين بالتوحد قدراً أكبر من الاستقلالية ورفع معدلات الذكاء لديهم.

تبعاً للتقرير الصادر هذا العام من المراكز الأميركية لمراقبة الأمراض والوقاية منها (CDC) عن التوحد، فإن أقل من نصف الأطفال الذين يعانون اضطراب طيف التوحد فقط هم الذين يتم تشخيصهم وتقييم حالاتهم قبل عمر ثلاث سنوات. و30 في المائة لم يتم تشخيصهم بشكل رسمي قبل عمر الثامنة. وأوضح التقرير، أن الفكرة وراء التدخل المبكر هي الاستفادة من مرونة المخ وقدرته على التكييف مع وسائل العلاج.

* يقدم النظام أيضاً بيانات عن التأثير المتوقع مستقبلاً على بقية خلايا المخ *

تقييم نشاط المخ وسلامته

وقال الباحثون: إن الطريقة الجديدة البالغة الدقة عن طريق التصوير المغناطيسي وتحليل التوصيلات العصبية توفر الجهد المبذول في التشخيص والوقت والتكلفة؛ لأن الطريقة التقليدية تعتمد بشكل أساسي على التحليل النفسى والتقييم الإدراكي للطفل مما يستلزم جلسات عدة مع أطباء ومقدمين رعاية مختصين في التعامل مع الطفل التوحد كما أن التحليل الشخصي يمكن أن يتأثر بالكثير من العوامل، مثل خجل الطفل وعدم ارتياحه للمكان أو مقدم الخدمة بعكس التصوير والتقييم الإلكتروني.

وأوضحت الدراسة، أن نظام الذكاء الاصطناعي لا يقدم بياناً يوضح بالتفصيل المسارات العصبية التي تأثرت بالتوحد فقط بل ويقدم بيانات عن التأثير المتوقع مستقبلاً على بقية خلايا المخ ومدى سلامة قيامها بوظائفها بشكل جيد. وهو بذلك يعدّ جزءاً من العلاج وليس مجرد أداة للتشخيص. وقال الباحثون: إن الجهاز يمكنه عن طريق التعلم الذاتي، التنبؤ بأفضلية علاج سلوكي معين حسب حالة كل طفل، وأيضاً التحذير من بعض أنواع من أنماط العلاج إذا كانت تمثل خطورة على تطور مخ الطفل.

ويسعى الباحثون للحصول على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأميركية (FDA) على النظام الجديد في أقرب فرصة لاستخدام التقنية الجديدة على نطاق كبير، خاصة أنها لا تمثل خطورة طبية وبالغة الدقة، وفى حالة حصول الجهاز على الموافقة. ومع شيوع استخدامه سوف ينعكس ذلك على رخص ثمنه وتوفيره لأكبر عدد من المرضى.

حقائق

أقل من 1/2

الأطفال الذين يعانون اضطراب طيف التوحد فقط هم الذين يتم تشخيصهم وتقييم حالاتهم قبل عمر ثلاث سنوات

حقائق

30 في المائة

من الأطفال لم يتم تشخيصهم بشكل رسمي قبل عمر الثامنة

دراسة: المصابون بالتوحد المفتقرون للدعم أكثر عُرضة لـ«الوفاة المبكرة»

وجدت دراسة بريطانية نُشرت نتائجها، الخميس، في دورية «لانسيت للصحة الإقليمية – أوروبا» أنّ الأشخاص المصابين بالتوحد غير المشمولين بالرعاية العاطفية «يعانون انخفاض متوسّط العمر المتوقَّع والوفاة قبل الأوان». وأوضح الباحثون أنّ دراستهم هي «الأولى من نوعها التي تُقدر متوسّط العمر المتوقَّع لدى المصابين بالتوحد الذين يعيشون في بريطانيا».

و«اضطراب طيف التوحد» هو اضطراب في نمو الدماغ منذ الطفولة، ويستمر مدى الحياة، ويؤثر في كيفية تعامل الشخص مع الآخرين على المستوى الاجتماعي؛ ما يتسبّب بمشكلات في التفاعل والتواصل الاجتماعي.

وراجع الباحثون، خلال الدراسة، بيانات مرضى شُخِّصت إصابتهم بالتوحد بين عامي 1989 و2019 في بريطانيا. ودرس الفريق البحثي بيانات 17 ألفاً و130 مصاباً بالتوحد من دون صعوبات في التعلّم، و6 آلاف و450 مصاباً بالمرض مع صعوبات في التعلّم، ثم قارنوا هذه المجموعات مع أشخاص من العمر والجنس عينهما؛ لكنهم لا يعانون التوحد.

ووجدوا أنّ الرجال المصابين بالتوحد الذين لا يعانون صعوبات في التعلّم لديهم متوسّط العمر المتوقَّع المقدَّر بـ74.6 عام، والنساء المصابات بالتوحد من دون صعوبات في التعلّم، نحو 76.8 عام. وفي الوقت عينه، بلغ متوسّط العمر المتوقَّع للأشخاص الذين شُخِّصت إصابتهم بالتوحد مع صعوبات التعلُّم نحو 71.7 عام للرجال و69.6 عام للنساء.

وأشار الفريق البحثي إلى أنّ هذه الأرقام تقارن بمتوسط العمر المتوقَّع المعتاد الذي يبلغ 80 عاماً للرجال و83 عاماً للنساء الذين يعيشون في بريطانيا. وأضاف أنّ النتائج توفر أول دليل على أنّ المصابين بالتوحد كانوا أكثر عرضة للوفاة المبكرة في بريطانيا خلال الفترة الزمنية التي شملتها الدراسة؛ ما يشير إلى الحاجة الملحّة لمعالجة عدم المساواة التي تؤثر في المصابين بهذا المرض.

وقال الباحث الرئيسي في الدراسة، أستاذ الشيخوخة وعلم النفس السريري بكلية لندن الجامعية، جوشوا ستوت: «تُظهر نتائجنا أنّ بعض المصابين بالتوحد يموتون قبل الأوان، لكن دراستنا لا تستطيع معرفة سبب ذلك، ونحن بحاجة إلى معرفة أسباب الوفيات المبكرة، وكيف يمكننا منعها».

وأضاف لـ«الشرق الأوسط»: «التوحد، كما نعلم، لا يقلّل بشكل مباشر من متوسّط العمر المتوقَّع. نحن نعلم أنه عندما يحصل الأشخاص المصابون به على الدعم المناسب، فإنهم يعيشون حياة طويلة وصحية وسعيدة؛ لكن هؤلاء المرضى لا يتلقون في كثير من الأحيان الدعم الكافي. في بريطانيا، يعاني بعض هؤلاء رعاية غير مناسبة، مثل العزلة القسرية في مستشفيات الصحة العقلية»، مشيراً إلى أنّ الفريق البحثي دعا إلى «معالجة عدم المساواة التي يواجهها الأشخاص المصابون بالتوحد».