Alat za umjetnu inteligenciju otkriva spolne razlike u strukturi mozga
Posljednji pregledao: 14.06.2024
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Računalni programi umjetne inteligencije (AI) koji obrađuju MRI skeniranje otkrivaju razlike u organizaciji muškog i ženskog mozga na staničnoj razini, pokazuje nova studija. Te su razlike pronađene u bijeloj tvari, tkivu smještenom prvenstveno u unutarnjem sloju ljudskog mozga koje olakšava komunikaciju između regija.
Poznato je da muškarci i žene različito pate od multiple skleroze, poremećaja iz autističnog spektra, migrena i drugih moždanih problema te da pokazuju različite simptome. Detaljno razumijevanje načina na koji biološki spol utječe na mozak smatra se načinom poboljšanja dijagnostičkih alata i tretmana. Međutim, iako su veličina, oblik i težina mozga proučavani, istraživači imaju samo djelomično razumijevanje njegove strukture na staničnoj razini.
Nova studija, koju su vodili istraživači s NYU Langone Health, koristila je tehniku umjetne inteligencije koja se zove strojno učenje za analizu tisuća MRI skeniranja mozga 471 muškarca i 560 žena. Rezultati su pokazali da računalni programi mogu točno razlikovati muški i ženski mozak, otkrivajući strukturne i složene obrasce nevidljive ljudskom oku.
Rezultate su potvrdila tri različita modela umjetne inteligencije dizajnirana za određivanje biološkog spola, korištenjem njihove relativne snage u fokusiranju na mala područja bijele tvari ili analizi veza između velikih regija mozga.
"Naša otkrića pružaju jasnije razumijevanje strukture živog ljudskog mozga, što može ponuditi nove uvide u to koliko se psihijatrijskih i neuroloških poremećaja razvija i zašto se mogu različito manifestirati kod muškaraca i žena", rekao je glavni autor studije. I neuroradiologinja Yvonne Luey, MD.
Luy, profesor i potpredsjednik istraživanja na odjelu za radiologiju Medicinskog fakulteta Sveučilišta NYU Grossman, napominje da su se prethodna istraživanja mikrostrukture mozga prvenstveno oslanjala na životinjske modele i uzorke ljudskog tkiva. Dodatno, valjanost nekih od ovih prošlih nalaza dovedena je u pitanje korištenjem statističkih analiza "rukom nacrtanih" interesnih područja, što je od istraživača zahtijevalo donošenje mnogih subjektivnih odluka o obliku, veličini i položaju odabranih područja. Regije. Takvi bi izbori potencijalno mogli iskriviti rezultate, kaže Lui.
Nova studija izbjegla je ovaj problem korištenjem strojnog učenja za analizu cijelih grupa slika bez usmjeravanja računala na određenu lokaciju, čime se eliminirala ljudska pristranost, napominju autori.
Za studiju, tim je započeo pružanjem AI programa s postojećim podacima iz uzoraka MRI skeniranja mozga zdravih muškaraca i žena, također specificirajući biološki spol svake pretrage. Budući da su ti modeli dizajnirani da koriste sofisticirane statističke i matematičke tehnike kako bi postali "pametniji" tijekom vremena kako se podaci akumuliraju, na kraju su "naučili" sami razlikovati biološki spol. Važno je napomenuti da je programima bilo zabranjeno koristiti ukupnu veličinu i oblik mozga za svoje određivanje, kaže Lui.
Prema rezultatima, svi su modeli točno identificirali spol iz skeniranja u 92% - 98% slučajeva. Nekoliko značajki posebno je pomoglo strojevima da dođu do zaključaka, uključujući koliko lako i u kojem smjeru se voda može kretati kroz moždano tkivo.
"Ovi rezultati naglašavaju važnost raznolikosti kada se proučavaju bolesti koje potječu iz ljudskog mozga", rekao je koautor studije Junbo Chen, MS, doktorand na NYU Tandon School of Engineering.
"Ako se, kao što je bio slučaj u povijesti, muškarci koriste kao standardni model za razne poremećaje, istraživači bi mogli propustiti kritične uvide", dodala je koautorica studije Vara Lakshmi Bayanagari, MS, studentica diplomskog studija na NYU Tandon Strojarska škola.
Bayanagari upozorava da iako alati umjetne inteligencije mogu prijaviti razlike u organizaciji moždanih stanica, ne mogu otkriti koji je spol skloniji kojim značajkama. Ona dodaje da je studija klasificirala spol na temelju genetskih informacija i uključivala samo MRI skeniranja cisrodnih muškaraca i žena.
Tim planira dalje proučavati razvoj spolnih razlika u strukturi mozga tijekom vremena kako bi bolje razumjeli ulogu okolišnih, hormonalnih i društvenih čimbenika u tim promjenama, rekli su autori.
Rad je objavljen u časopisu Scientific Reports.