Нейросеть обучили прогнозировать снижение познавательных процессов при болезни Альцгеймера

Команда исследователей обучила нейросеть прогнозировать возможное снижение когнитивных функций у людей с риском развития болезни Альцгеймера. Тестирование модели показывает, что прогнозировать можно с высокой точностью вперёд на полгода, год, полтора и два года. Такие прогнозы помогут выбрать участников из группы риска и заранее предложить им поддерживающие лекарства, чтобы снизить риск развития болезни, а также проверить эффективность препаратов на ранних стадиях деменции.

Читайте также: Что такое болезнь Альцгеймера и почему человечеству пока не удалось её победить

Для обучения нейросети использовали самую большую на данный момент базу данных о клинических испытаниях болезни Альцгеймера – Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI). В этой базе содержится информация о визитах к врачу в течение 10 лет примерно 1700 участников с болезнью и без неё. Между визитами участники проходят тесты на оценку когнитивных функций по шкале AD-Cog13 – самой распространённой метрики деменции. Тест оценивает память, язык и пространственную ориентацию по шкале увеличения тяжести симптомов до 85 баллов. Также база данных включала МРТ, демографические, генетические данные и измерения спинномозговой жидкости. Поскольку данных оказалось не слишком много, исследователи использовали для обучения ИИ "непараметрическую" вероятностную структуру – Гауссовские процессы с гибкими параметрами для различного распределения вероятностей и обработки неопределённости в данных.

Нейросеть строила индивидуальный прогноз для новых участников, а также продолжала обучаться с помощью этих новых данных. Схема метаобучения сводится к тому, что нейросеть выбирает самый подходящий набор данных для прогноза на данный момент. Постоянное самообучение нейросети при составлении прогнозов от раза к разу повышает их точность. Этот метод решает проблему малого количества входных данных о пациентах и болезни.

Исследователи надеются наладить сотрудничество с фармацевтическими фирмами, чтобы внедрить нейросеть в реальные клинические испытания болезни Альцгеймера. Отмечается, что нейросеть может прогнозировать различные показатели как для болезни Альцгеймера, так и для других заболеваний, при необходимости нужно лишь дать ей новые данные.

Нейросеть разработали в Массачусетском технологическом университете, об этом сообщается на их сайте.