مکاترونیک نیوز | دانشمندان از هوش مصنوعی برای یافتن پیوند بین اختلال طیف اوتیسم و تفاوت در نوروآناتومی استفاده میکنند
به گزارش مکاترونیک نیوز، گروهی از دانشمندان علوم اعصاب کالج بوستون در مجله Science گزارش دادند که تفاوت‌های رفتاری در بین افراد مبتلا به اختلال طیف اوتیسم (ASD) به شدت با تفاوت‌های نوروآناتومی (یعنی شکل مغز) مرتبط است.
ممکن است این یافته به درک علت‌شناسی بیماری اوتیسم و توسعه درمان های فردی کمک کند.
تاثیر هوش مصنوعی بر بیماری اوتیسم
محققان داده‌های تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) بیش از 1000 فرد مبتلا به اوتیسم را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و آنها را با مدل‌های تولید شده توسط هوش مصنوعی مقایسه کردند. این بررسی‌ها نشان می‌دهد که در صورت نداشتن این اختلال، مغز آنها چگونه رشد خواهد کرد.
آیداس آگلینسکاس، نویسنده گزارش و پژوهشگر فوق دکتری، کالج بوستون می‌گوید:
ما متوجه شدیم که در افراد مختلف، بیماری اوتیسم می‌تواند نواحی مختلف مغز تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین به لطف مغزهای شبیه‌سازی شده با هوش مصنوعی، می‌توان تشخیص داد که کدام قسمت‌هایی از مغز در بین افراد مبتلا به اوتیسم متفاوت است.
در ادامه آگلینسکاس افزود: «علاوه بر این، جداسازی تغییرات مرتبط با اوتیسم در آناتومی مغز از تغییرات نامرتبط، روابط پنهانی را بین تفاوت‌های فردی در آناتومی مغز و علایم را نشان می‌دهد.»
بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که بیماری اوتیسم در هر فردی، چه از نظر علایم و چه از نظر نوروآناتومی، خود را به طور متفاوت نشان می‌دهد. تحقیقات گذشته نشان می‌دهد که احتمال دارد مجموعه‌ای از شاخص‌های عصبی تشریحی مشترک بین همه افراد مبتلا به اوتیسم وجود نداشته باشد.
پژوهش استادیاران علوم اعصاب
به گفته آگلینسکاس، تأیید این ادعاها دشوار بوده، زیرا تعیین ناهنجاری‌های مغزی خاص اوتیسم دشوار است. بسیاری از متغیرها بر تفاوت‌های مغز تأثیر می‌گذارند، از جمله واریانس ژنتیکی غیرمرتبط با اوتیسم که توضیح آن در یک مطالعه علمی دشوار است.
آگلینسکاس که این تحقیق را همراه با جاشوا هارتشورن و استفانو آنزلوتی، استادیاران علوم اعصاب کالج بوستون انجام داد، اظهار داشت که این تیم پژوهشی با استفاده از هوش مصنوعی برای شناسایی الگوهای تغییرپذیری عصبی که مختص اوتیسم هستند، این مانع را شکستند. سپس به تیم اجازه داد تا مسائل عصبی را شناسایی کند. درواقع تصمیم بر این شد که تمام مواردی که به طور خاص در اوتیسم تحت تأثیر آن هستند، مورد بررسی قرار گیرد.
بررسی شواهد و علائم بیماری اوتیسم
ـ تفاوت‌های موثر در آناتومی مغز
تفاوت‌های مربوط به اوتیسم در آناتومی مغز می‌تواند در میان تفاوت‌هایی که به اوتیسم مرتبط نیستند، پنهان شود. به عنوان یک نتیجه، تشخیص تفاوت در آناتومی مغز که به تفاوت در علائم مربوط می شود، دشوار بوده است. محققان از هوش مصنوعی استفاده کرده‌اند تا تفاوت‌های مربوط به بیماری اوتیسم را از تفاوت‌های نامرتبط جدا کنند.
محققان می‌خواهند بدانند که آیا ساختار مغز ویژه اوتیسم در بین افراد به صورتی متفاوت است و آیا با علائم آنها مرتبط است یا خیر؟
به گفته آگلینسکاس، تحقیقات قبلی در مورد تفاوت‌های فردی در ساختار مغز در افراد مبتلا به اوتیسم نمی‌توانست ویژگی‌های خاص آن را از سایر تفاوت‌های فردی غیرمرتبط در نوروآناتومی متمایز کند و کشف ارتباط بین نوروآناتومی و علائم غیرممکن است.
ـ استفاده از داده‌های تصویر
دانشمندان با استفاده از داده‌های MRI از 1103 شرکت‌کننده در مطالعه، از یک روش تحلیلی قابل مقایسه که در آن از تصویرها و ویدیوها غیر واقعی که تشخیص آنها غیرممکن بود، استفاده کردند. در این روش آنها با به کارگیری از الگوهای داده‌های بصری آنها مورد بررسی قرار دادند.
محققان از الگوهای تشخیص داده شده توسط رایانه برای ایجاد مدلی استفاده کردند که نشان می‌دهد مغز هر فرد اوتیسمی در صورت نداشتن این اختلال چگونه خواهد بود. همچنین آنها بیان کردند که این امر با یک روش هوش مصنوعی که تغییرات فردی در ساختار مغز را به جنبه‌های خاص اوتیسم و غیر مرتبط با اوتیسم تقسیم می‌کند، ممکن خواهد شد.
در ادامه آگلینسکاس افزود: «ما شگفت زده شدیم که علی رغم مشاهده مقدار زیادی از تنوع در آناتومی مغز بین افراد اوتیسمی مختلف، افراد آن طور که قبلاً تصور می‌شد در زیرگروه های مجزا و طبقه‌بندی قرار نگرفتند.
وی همچنین اظهار داشت: «در سطح آناتومی مغز، ممکن است تفاوت‌های فردی در اوتیسم با ابعاد پیوسته بهتر از زیرگروه‌های طبقه‌بندی شده به تصویر کشیده شود؛ اما مهم این است که این احتمال را رد نمی‌کند که زیرگروه‌های طبقه‌بندی با انواع دیگر اندازه‌گیری‌های مغز پیدا شوند (مانند تصویربرداری عملکردی)»
نتایج پژوهش
محققان بر این باورند که برای درک کامل اینکه چگونه این تمایزات عصبی آناتومیک بر رفتار در آینده تأثیر می‌گذارند، به مطالعات بیشتری نیاز است.
به گفته آنزلوتی، این تیم امیدوار است از فناوری‌های هوش مصنوعی برای بررسی فراتر از ساختار مغز برای روش‌هایی برای درک بهتر تشخیص‌های اوتیسم و رفتار افراد مبتلا به بیماری اوتیسم استفاده کند.
استفانو آنزلوتی، استادیار، علوم اعصاب، کالج بوستون می‌گوید:
دو مغز را می‌توان بسیار شبیه به هم شکل داد؛ اما همچنان متفاوت عمل می‌کند. تعدادی دیگر از جنبه‌های مغز وجود دارد که باید آنها را بررسی کنیم تا تصویری کامل داشته باشیم.
آنزلوتی نتیجه‌گیری کرد: «در حال حاضر، ما بر روی اتصال عملکردی متمرکز شده‌ایم، معیاری برای چگونگی «سیم‌کشی» مغز. یک سؤال بزرگ این است که آیا این موضوع مورد جدیدی را در باره تفاوت‌های فردی در اوتیسم به ما نشان می‌دهد؟ هدف این نوع پژوهش این است که بتوان از داده‌های تصویربرداری مغزی برای کمک به توسعه رویکردهای مراقبت های بهداشتی شخصی برای افراد مبتلا به بیماری اوتیسم استفاده کرد.»
نام خبرنگار: منا بنهری
منبع خبر: www.azorobotics.com
