تحديد عمر الدماغ بواسطة الذكاء الصناعي

تحديد العمر العقلي يساعد على التنبؤ باحتمالات الإصابة بمرض ألزهايمر (Domain Pub)

تعتبر شيخوخة الدماغ علامة بيولوجية لخطر الإصابة بأمراض التنكس العصبي، مثل الزهايمر والخرف، وتزداد هذه المخاطر عندما يُظهر دماغ الشخص سمات تبدو «أكبر سناً»، مما هو متوقع.
ومن خلال الاستفادة من إمكانيات الذكاء الصناعي، طور فريق بحثي من جامعة جنوب كاليفورنيا، نموذجاً لتحليل عمليات مسح الدماغ بالرنين المغناطيسي، بما يمكن الباحثين من اكتشاف علامات تشريح الدماغ الدقيقة التي تشير إلى شيخوخة الدماغ، والتي ترتبط بالتدهور المعرفي، ونشروا النتائج التي توصلوا إليها في العدد الأخير من دورية «بروسيدنجز أوف ذا ناشيونال أكاديمي أوف ساينس».
وخلال الدراسة قام أندريه إيريميا، الأستاذ المساعد في علم الشيخوخة والهندسة الطبية الحيوية بجامعة جنوب كاليفورنيا وفريقه، بجمع صور الرنين المغناطيسي للدماغ لأربعة آلاف و681 مشاركاً، بعضهم أصيب بالتدهور المعرفي أو مرض الزهايمر في وقت لاحق من الحياة، وباستخدام هذه البيانات، أنشأوا نموذجاً للذكاء الصناعي يسمى «الشبكة العصبية» للتنبؤ بأعمار المشاركين من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي لأدمغتهم.
وقام الباحثون أولاً بتدريب الشبكة لإنتاج خرائط دماغية تشريحية مفصلة تكشف أنماط الشيخوخة الخاصة بالدماغ، ثم قارنوا الأعمار (البيولوجية) للدماغ مع الأعمار الفعلية للمشاركين في الدراسة، وكلما زاد الاختلاف بين الاثنين، كانت النتائج المعرفية للمشاركين أسوأ، مما يعكس خطر الإصابة بمرض الزهايمر.
ويكشف النموذج الجديد أيضاً عن الاختلافات الخاصة بالجنس في كيفية اختلاف الشيخوخة عبر مناطق الدماغ، حيث تتقدم أجزاء معينة من الدماغ في الذكور بشكل أسرع من الإناث.
ويعاني الذكور، الذين هم أكثر عرضة للإصابة بضعف حركي بسبب مرض باركنسون، من شيخوخة أسرع في القشرة الحركية للدماغ، وهي المنطقة المسؤولة عن الوظيفة الحركية، وتظهر النتائج أيضاً أنه لدى الإناث، قد تكون الشيخوخة النموذجية أبطأ نسبياً في النصف الأيمن من الدماغ.
ويقول أندريه إيريميا، في تقرير نشره السبت الموقع الإلكتروني لجامعة جنوب كاليفورنيا: «تسخر دراستنا قوة الذكاء الصناعي لتحديد مناطق الدماغ التي تتقدم في العمر بطرق تعكس التدهور المعرفي الذي قد يؤدي إلى الإصابة بمرض الزهايمر».
ويضيف: «يشيخ الناس بمعدلات مختلفة، وكذلك أنواع الأنسجة في الجسم، ونحن نعرف ذلك بالعامية عندما نقول: (فلان في سن الأربعين، لكنه يبدو في الثلاثين)، نفس الفكرة تنطبق على الدماغ، فدماغ شخص في الأربعين، قد يبدو صغيراً مثل دماغ شخص يبلغ من العمر ثلاثين عاماً، أو قد يبدو كبيراً مثل دماغ شخص يبلغ من العمر ستين عاماً».