Nástroj umělé inteligence odhaluje rozdíly mezi pohlavími ve struktuře mozku
Naposledy posuzováno: 14.06.2024
Veškerý obsah iLive je lékařsky zkontrolován nebo zkontrolován, aby byla zajištěna co největší věcná přesnost.
Máme přísné pokyny pro získávání zdrojů a pouze odkaz na seriózní mediální stránky, akademické výzkumné instituce a, kdykoli je to možné, i klinicky ověřené studie. Všimněte si, že čísla v závorkách ([1], [2] atd.) Jsou odkazy na tyto studie, na které lze kliknout.
Pokud máte pocit, že některý z našich obsahů je nepřesný, neaktuální nebo jinak sporný, vyberte jej a stiskněte klávesu Ctrl + Enter.
Počítačové programy umělé inteligence (AI) zpracovávající MRI skeny odhalují rozdíly v organizaci mužského a ženského mozku na buněčné úrovni, ukazuje nová studie. Tyto rozdíly byly nalezeny v bílé hmotě, tkáni umístěné primárně ve vnitřní vrstvě lidského mozku, která usnadňuje komunikaci mezi oblastmi.
Je známo, že muži a ženy trpí rozdílně roztroušenou sklerózou, poruchou autistického spektra, migrénami a dalšími mozkovými problémy a vykazují různé příznaky. Podrobné pochopení toho, jak biologický sex ovlivňuje mozek, je považováno za způsob, jak zlepšit diagnostické nástroje a léčbu. Přestože velikost, tvar a hmotnost mozku byly studovány, vědci chápou jeho strukturu na buněčné úrovni pouze částečně.
Nová studie vedená výzkumníky z NYU Langone Health použila techniku umělé inteligence zvanou strojové učení k analýze tisíců MRI skenů mozku 471 mužů a 560 žen. Výsledky ukázaly, že počítačové programy dokázaly přesně rozlišovat mezi mužským a ženským mozkem a odhalovaly strukturální a složité vzory, které byly pro lidské oko neviditelné.
Výsledky byly potvrzeny třemi různými modely umělé inteligence navrženými k určení biologického pohlaví pomocí jejich relativní síly buď při zaměření na malé oblasti bílé hmoty, nebo při analýze spojení napříč velkými oblastmi mozku.
"Naše zjištění poskytují jasnější pochopení struktury živého lidského mozku, což může nabídnout nový pohled na to, kolik psychiatrických a neurologických poruch se vyvíjí a proč se mohou projevovat odlišně u mužů a žen," řekl hlavní autor studie. A neuroradioložka Yvonne Luey, MD.
Luy, profesor a místopředseda výzkumu na oddělení radiologie na NYU Grossman School of Medicine, poznamenává, že předchozí studie mikrostruktury mozku se primárně opíraly o zvířecí modely a vzorky lidské tkáně. Platnost některých z těchto minulých zjištění byla navíc zpochybněna použitím statistických analýz „ručně nakreslených“ oblastí zájmu, které vyžadovaly, aby výzkumníci učinili mnoho subjektivních rozhodnutí o tvaru, velikosti a umístění vybraných oblastí. Regionech. Takové volby by mohly potenciálně zkreslit výsledky, říká Lui.
Nová studie se tomuto problému vyhnula tím, že pomocí strojového učení analyzovala celé skupiny obrázků bez nasměrování počítače na konkrétní místo, což pomohlo eliminovat lidské zaujatosti, poznamenávají autoři.
Pro studii tým začal tím, že poskytl programům umělé inteligence existující data ze vzorových skenů mozku MRI zdravých mužů a žen, přičemž také specifikoval biologické pohlaví každého skenu. Protože tyto modely byly navrženy tak, aby využívaly sofistikované statistické a matematické techniky, aby se postupem času staly „chytřejšími“, jak se shromažďovala data, nakonec se samy „naučily“ rozlišovat biologické pohlaví. Je důležité poznamenat, že programy měly zakázáno používat pro své určování celkovou velikost a tvar mozku, říká Lui.
Podle výsledků všechny modely správně identifikovaly pohlaví ze skenů v 92 % - 98 % případů. Několik funkcí zvláště pomohlo strojům dosáhnout jejich závěrů, včetně toho, jak snadno a jakým směrem by se mohla voda pohybovat mozkovou tkání.
„Tyto výsledky zdůrazňují důležitost diverzity při studiu nemocí, které mají původ v lidském mozku,“ řekl spoluautor studie Junbo Chen, MS, doktorand na NYU Tandon School of Engineering.
„Pokud, jak tomu bylo v minulosti, jsou muži používáni jako standardní model pro různé poruchy, vědcům mohou uniknout kritické poznatky,“ dodala spoluautorka studie Vara Lakshmi Bayanagari, MS, postgraduální studentka výzkumu na NYU Tandon. School of Engineering.
Bayanagari varuje, že nástroje umělé inteligence sice mohou hlásit rozdíly v organizaci mozkových buněk, ale nedokázaly odhalit, které pohlaví bylo náchylnější ke kterým rysům. Dodává, že studie klasifikovala pohlaví na základě genetické informace a zahrnovala pouze vyšetření magnetickou rezonancí cisgender mužů a žen.
Tým plánuje dále studovat vývoj pohlavních rozdílů ve struktuře mozku v průběhu času, aby lépe porozuměl roli environmentálních, hormonálních a sociálních faktorů v těchto změnách, uvedli autoři.
Práce byla publikována v časopisu Scientific Reports.