تشخیص زودهنگام پارکینسون با هوش مصنوعی

تشخیص بیماری پارکینسون برای متخصصان مغز و اعصاب کار سخت و چالش‌برانگیزی است. این بیماری عصبی در درجه اول با علائم حرکتی مانند لرزش، سفتی عضلات و کندی حرکت خود را نشان می‌دهد، اما مسئله این است که این علائم اغلب چندین سال پس از شروع بیماری ظاهر می‌شوند. به گزارش نوروساینس، هم‌اکنون، دینا کاتابی و نیکول فام، استاد گروه مهندسی برق و علوم کامپیوتر در دانشگاه MIT و محقق اصلی در کلینیک MIT Jameel به همراه تیمش یک مدل هوش مصنوعی توسعه داده‌اند که می‌تواند پارکینسون را با خواندن الگوهای تنفسی یک فرد تشخیص دهد.
ابزار مورد بحث یک شبکه عصبی و در واقع مجموعه‌ای از الگوریتم‌های متصل است که با تقلید از نحوه عملکرد مغز انسان می‌تواند از طریق الگوهای تنفسی هنگام خواب، تشخیص دهد که آیا فردی به پارکینسون مبتلاست یا خیر. یوز یانگ، دانشجوی دکترای MIT و یوان یوان دانشجوی فوق دکترا، این مدل هوش مصنوعی را آموزش داده‌اند و به این ترتیب این شبکه عصبی می‌تواند علاوه بر تشخیص شدت بیماری پارکینسون، پیشرفت بیماری را در طول زمان ردیابی کند. یانگ و یوان نخستین نویسنده‌های مقاله جدیدی هستند که نحوه کار این ابزار را توصیف می‌کند. کاتبی، علاوه بر آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی MIT، مدیر مرکز شبکه‌های بی‌سیم و محاسبات سیار است، نیز نویسنده ارشد این مقاله است.

تشخیص سریع و دقیق
سال‌هاست که محققان پتانسیل تشخیص پارکینسون را با استفاده از مایع مغزی نخاعی و تصویربرداری عصبی بررسی می‌کنند، اما این روش‌ها علاوه بر تهاجمی بودن، پرهزینه هم هستند و نیاز به دسترسی به مراکز پزشکی تخصصی دارند، اما محققان MIT نشان دادند که تشخیص پارکینسون با هوش مصنوعی را می‌توان در خانه و درحالی‌که فرد خواب است، بدون لمس بدن او انجام داد. برای انجام این کار، این تیم، دستگاهی با ظاهر یک روتر وای فای خانگی توسعه دادند، اما به‌جای دسترسی به اینترنت، دستگاه، سیگنال‌‌های رادیویی منتشر می‌کند و سپس بازتاب آنها را از محیط اطراف آنالیز می‌کند و الگوهای تنفسی سوژه را استخراج می‌کند. سپس سیگنال تنفسی برای ارزیابی پارکینسون به‌صورت غیرفعال به شبکه عصبی فرستاده می‌شود و در این فرایند هیچ تلاشی از جانب بیمار و مراقب مورد نیاز نیست. برخی از مطالعات پزشکی نشان داده‌اند که علائم تنفسی بیماری، سال‌ها قبل از علائم حرکتی ظاهر می‌شوند؛ به این معنی که ویژگی‌های تنفسی می‌تواند برای ارزیابی خطر قبل از تشخیص پارکینسون امیدوارکننده باشد. پارکینسون دومین بیماری شایع اختلال عصبی پس از آلزایمر در دنیاست. فقط در آمریکا یک میلیون نفر با این بیماری دست و پنجه نرم می‌کنند و سالانه 52میلیارد دلار برای درمان آن هزینه می‌شود. کاتابی یادآور شده است که این مطالعه برای تسریع در توسعه دارو و مراقبت‌های بالینی مفاهیم مهمی دارد: در بحث توسعه دارو نتیجه این مطالعه می‌تواند کارآزمایی‌های بالینی را با مدت کمتر و شرکت‌کنندگان کمتری همراهی کند که به‌شدت در سرعت‌بخشی به درمان‌های اثربخش جدید کمک می‌کند. او درباره مراقبت‌های بالینی نیز گفت: از نظر مراقبت‌‌های بالینی، این رویکرد می‌تواند به ارزیابی بیماران پارکینسون در جوامع سنتی کمک کند؛ ازجمله کسانی که در مناطق روستایی زندگی می‌کنند و کسانی که به‌دلیل محدودیت تحرک یا اختلال شناختی برای بیرون رفتن از خانه مشکل دارند.
ری دورسی، پروفسور نورولوژی در دانشگاه روچستر و متخصص پارکینسون که در نوشتن این مقاله همکاری داشته است، می‌گوید: ما هیچ پیشرفت درمانی در این قرن نداشته‌‌ایم که نشان دهد رویکردهای فعلی ما برای ارزیابی درمان‌‌های جدید کمتر از حد مطلوب است.