Компьютер научили предсказывать болезнь Альцгеймера

Искусственный интеллект позволяет угадывать болезнь Альцгеймера за два года до того, как ее можно диагностировать обычными методами.

Болезнь Альцгеймера, возможно, была бы не столь опасна, если бы ее можно было распознать на самом начальном этапе. Однако ее клинические проявления (вроде проблем с памятью и т. д.) возникают тогда, когда патологические процессы в мозге зашли уже сравнительно далеко.

Казалось бы, мы сейчас прекрасно знаем, что это за процессы – накопление в нервной ткани специфических белковых отложений; и почему бы тогда не попытаться рассмотреть их в мозге, когда они только начинают появляться? Ведь современные методы, вроде позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), вполне позволяют увидеть подобные белковые аномалии, которые сопровождаются массовым отмиранием нейронов.

Но человеческому глазу часто бывает трудно разглядеть на результатах томографии мозга опасные участки – у разных людей белковые отложения формируются по-разному, и далеко не всегда их появление влечет за собой болезнь Альцгеймера. С другой стороны, даже если у человека есть небольшие когнитивные нарушения, они не обязательно указывают именно на болезнь Альцгеймера. Если же болезнь все-таки возникает, то между первыми аномалиями, увиденными в нервной ткани, и клиническими проявлениями может пройти от пяти до десяти лет.

Однако, если нельзя предсказать болезнь Альцгеймера «на глаз», то, может, стоит попытать счастья с искусственным разумом? Исследователи из Университета МакГилла разработали алгоритм, который с 84-процентной точностью позволяет зафиксировать альцгеймерические процессы еще до того, как их можно диагностировать обычными методами.

Программа анализирует результаты ПЭТ, и поначалу ее тренировали на результатах ПЭТ-сканирования около двухсот пациентов, у которых уже проявились небольшие когнитивные проблемы. Затем программе показали сканы мозга тех же больных, которые делали не ранее чем за два года до того, как у них диагностировали синдром Альцгеймера. Сравнивая мозг до диагноза и после, машина должна была научиться видеть болезнь, пока еще скрытую от других диагностических методов.

Наконец, на последнем этапе программе показали томографические сканы мозга двухсот семидесяти человек с небольшими когнитивными проблемами – у некоторых из них через два года действительно диагностировали синдром Альцгеймера. Машина, однако, про окончательный диагноз ничего не знала, тем не менее, ей удалось распознать развивающуюся болезнь в 84% случаев. Результаты исследований опубликованы в Neurobiology of Aging.

В перспективе, как пишет портал LiveScience, машинное предсказание болезни Альцгеймера следует опробовать на большем количестве людей, чтобы заручиться более мощной статистикой и заодно повысить точность самого алгоритма. Впрочем, по словам самих авторов работы, с болезнью Альцгеймера в принципе нельзя создать такой метод диагностики, который бы работал со стопроцентной точностью, и если мы хотим большей уверенности в диагнозе, мы должны пользоваться несколькими диагностическими техниками.

Сейчас у нас есть уже целый ряд экспериментальных средств, которые тормозят альцгеймерические процессы в мозге, однако их эффективность сильно зависит от того, когда их начали применять. Очевидно, с новым машинным алгоритмом можно будет надежно проверить эффективность таких средств в клинических испытаниях, и заодно дать шанс многим людям если не победить болезнь, то хотя бы остановить ее в разумных пределах.