آخرین مطالب

هوش مصنوعی ارتباط بین تفاوت های فردی در آناتومی مغز و تفاوت های موجود در علائم اختلال طیف اوتیسم را نشان می دهد


مغز

اعتبار: دامنه عمومی Pixabay/CC0

گروهی از دانشمندان علوم اعصاب کالج بوستون امروز در مجله گزارش دادند که تفاوت در رفتار در میان افراد مبتلا به اختلال طیف اوتیسم (ASD) ارتباط نزدیکی با تفاوت در نوروآناتومی (شکل مغز) دارد. علوم پایه. این کشف می تواند به درک علل ASD و توسعه مداخلات شخصی کمک کند.

این تیم از هوش مصنوعی (AI) برای مطالعه داده‌های تصویربرداری تشدید مغناطیسی از بیش از 1000 فرد مبتلا به ASD استفاده کرد و آن تصاویر را با شبیه‌سازی‌های تولید شده توسط هوش مصنوعی مقایسه کرد که مغزها در صورت نداشتن ASD چه شکلی می‌شدند.

آیداس آگلینسکاس، محقق فوق دکتری کالج بوستون، گفت: “ما دریافتیم که افراد مختلف مبتلا به ASD می توانند مناطق مختلف مغز را تحت تاثیر قرار دهند، و به لطف مغزهای شبیه سازی شده با هوش مصنوعی، ما توانستیم تشخیص دهیم که کدام مناطق مغزی خاص در بین افراد ASD متفاوت است.” و یکی از نویسندگان گزارش. علاوه بر این، جداسازی تغییرات مرتبط با ASD در آناتومی مغز از تغییرات نامرتبط، روابط پنهانی را بین تفاوت‌های فردی در آناتومی مغز و علائم نشان داد.

اوتیسم – هم از نظر علائم و هم در عصب آناتومی – از فردی به فرد دیگر متفاوت است. تحقیقات قبلی این فرضیه را مطرح کرده است که ممکن است یک مجموعه واحد از همبستگی های عصبی آناتومیکی مشترک برای همه افراد مبتلا به ASD وجود نداشته باشد.

آگلینسکاس گفت که تأیید این پیشنهادات دشوار بوده است زیرا شناسایی تغییرات عصبی خاص ASD یک کار چالش برانگیز است. مغزها به دلیل عوامل زیادی متفاوت هستند، از جمله تنوع ژنتیکی نه به دلیل ASD، که کنترل آن در یک مطالعه تحقیقاتی دشوار است.

آگلینسکاس، که این تحقیق را با جاشوا، استادیار علوم اعصاب کالج بوستون انجام داد، گفت: تیم با استفاده از هوش مصنوعی برای شناسایی الگوهای تغییرپذیری عصبی که مختص ASD هستند، از این مانع عبور کرد، که سپس به تیم اجازه داد مسیرهای عصبی را که به طور خاص در ASD تحت تأثیر قرار می‌گیرند شناسایی کنند. هارتشورن و استفانو آنزلوتی

Aglinskas گفت: «تفاوت‌های مربوط به ASD در آناتومی مغز می‌تواند در میان تفاوت‌هایی که به ASD مرتبط نیستند، پنهان شود. “در نتیجه، شناسایی تفاوت‌ها در آناتومی مغز که به تفاوت علائم مربوط می‌شود، دشوار بوده است. ما از هوش مصنوعی برای جداسازی تفاوت‌های مرتبط با ASD از تفاوت‌های نامرتبط استفاده کردیم.”

این تیم تعیین کردند که آیا ویژگی‌های آناتومی مغز مربوط به ASD در افراد متفاوت است یا خیر. Aglinskas گفت، مطالعات قبلی که تفاوت‌های فردی در آناتومی مغز را در ASD بررسی می‌کردند، ویژگی‌های خاص ASD را از سایر تفاوت‌های فردی نامرتبط در نوروآناتومی جدا نکردند، و مطالعه روابط بین نوروآناتومی و علائم را دشوار می‌کرد.

بر اساس این گزارش، با داده‌های MRI از 1103 شرکت‌کننده در مطالعه، این تیم از روش تحلیلی تقریباً مشابه «تقلبی‌های عمیق» استفاده کرد – عکس‌ها، فیلم‌ها و سایر تصاویر شبیه‌سازی‌شده به سختی قابل تشخیص هستند که با استفاده از الگوهای داده‌های بصری شامل شرکت‌کنندگان در مطالعه ایجاد شده‌اند. .

این تیم در عوض از الگوهای تشخیص داده شده توسط کامپیوتر برای ایجاد شبیه سازی از اینکه مغز هر فرد ASD در صورت نداشتن ASD چه شکلی خواهد بود، استفاده کرد. این تیم با استفاده از یک تکنیک جدید هوش مصنوعی فعال شد که تفاوت های فردی در آناتومی مغز را به ویژگی های خاص ASD و غیر مرتبط با ASD جدا می کند.

آگلینسکاس گفت: «ما شگفت زده شدیم که متوجه شدیم علیرغم مشاهده مقدار زیادی از تنوع در آناتومی مغز بین افراد ASD در طول ابعاد مختلف، افراد آنطور که قبلاً تصور می شد در زیرگروه های مجزا و طبقه بندی قرار نمی گیرند. در سطح آناتومی مغز، تفاوت‌های فردی در ASD ممکن است با ابعاد پیوسته بهتر از زیرگروه‌های طبقه‌بندی شده به تصویر کشیده شود، اما مهمتر از همه، این احتمال را رد نمی‌کند که زیرگروه‌های طبقه‌بندی ممکن است با انواع دیگر اندازه‌گیری‌های مغز، مانند تصویربرداری عملکردی، پیدا شوند. “

با حرکت رو به جلو، محققان به نیاز به درک دقیق‌تر چگونگی تأثیر این تفاوت‌های عصبی بر رفتار اشاره می‌کنند.

آنزلوتی گفت که تیم قصد دارد از ابزارهای هوش مصنوعی استفاده کند تا فراتر از ساختار مغز به دنبال راه‌هایی برای درک بهتر تشخیص‌های ASD و رفتار افراد مبتلا به ASD باشد.

آنزلوتی می‌گوید: «دو مغز را می‌توان بسیار شبیه به هم شکل داد، اما همچنان متفاوت عمل می‌کنند. “تعدادی از جنبه های دیگر مغز وجود دارد که باید آنها را بررسی کنیم تا تصویری کامل به دست آوریم. در حال حاضر، ما بر روی اتصال عملکردی متمرکز شده ایم – معیاری برای چگونگی “سیم کشی” مغز. یک سوال بزرگ این است که آیا این موضوع چیز جدیدی در مورد تفاوت‌های فردی در ASD به ما نشان می‌دهد یا خیر. هدف این نوع کار این است که بتوان از داده‌های تصویربرداری مغز برای کمک به توسعه رویکردهای مراقبت‌های بهداشتی شخصی‌سازی شده برای مبتلایان به ASD استفاده کرد.


مطالعه تأثیر کروموزوم X بر آناتومی مغز را بررسی می کند


اطلاعات بیشتر:
آیداس آگلینسکاس، یادگیری ماشینی متضاد ساختار تغییرات عصبی آناتومیکی در اوتیسم را نشان می دهد. علوم پایه (2022). DOI: 10.1126/science.abm2461. www.science.org/doi/10.1126/science.abm2461

ارائه شده توسط کالج بوستون

نقل قول: هوش مصنوعی ارتباط بین تفاوت‌های فردی در آناتومی مغز و افراد دارای علائم اختلال طیف اوتیسم را نشان می‌دهد (2022، 2 ژوئن) در 2 ژوئن 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-06-ai-reveals-links-individual- بازیابی شده است. تفاوت ها.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.