Inteligența artificială poate ajuta la detectarea timpurie a autismului prin măsurarea dilatației pupilelor și a ritmului cardiac

Inteligența artificială poate ajuta la detectarea timpurie a autismului prin măsurarea dilatației pupilelor și a ritmului cardiac
iulie 31 12:23 2019 Timp citire articol: 3 minut(e)

Două măsuri simple și cuantificabile – fluctuația spontană în dilatația pupilelor sau ritmul cardiac – ar putea permite un diagnostic mult mai timpuriu pentru sindromul Rett și pentru alte tulburări cu caracteristici asemănătoare autismului, arată un nou studiu prezentat în publicația “PNAS”.

Autismul și alte tulburări de neurodezvoltare de obicei nu sunt diagnosticate până la o vârstă de câțiva ani, atunci când intervențiile comportamentale și terapiile de vorbire sau ocupaționale devin mai puțin eficiente.

Studiul, condus de dr. Michela Fagliolini, neurolog la Boston Children’s Hospital și dr. Pietro Artoni, a prezentat un algoritm de inteligență artificială ce poate detecta în dilatația pupilelor anormalitățile ce prezic tulburarea de spectru autist. Tototdată autorii afirmă că algoritmul poate detecta precis dacă o fată are sindromul Rett, o tulburare genetică ce afectează funcția cognitivă, senzorială, motorie și autonomică începând la vârsta de 6-18 luni, cât și comportamente similare cu autismul.

Cercetătorii speră că acest sistem de intelgență artificială ar putea furniza un semnal de avertizare timpuriu nu numai pentru sindromul Rett, dar și pentru toate tulburările de spectru autist. În viitor, ei cred că va putea fi folosit de asemenea pentru monitorizarea răspunsurilor pacienților la tratamente.

“Vrem să avem ceva cu care să putem citi ce se întâmplă în creier care să fie cantitativ, obiectiv și sensibil la schimbări subtile. Ne lipsesc biomarkeri care să reflecte activitatea cerebrală, ușor de cuantificat. O mașină ar putea măsura un biomarker fără să fie afectat de interpetările subiective legate de starea unui pacient”, a spus Fagliolini, citată de sciencedaily.com.

Cercetătorii au plecat de la ideea că oamenii cu tulburări de spectru autist au stări comportamentale alterate. Dovezile anterioare indică faptul că circuitele colinergice, implicate în excitare, sunt în mod special perturbate, iar excitarea alterată afectează dilatația/comprimarea pupilei și rata cardiacă.

Ei au măsurat fluctuațiile pupilelor la câțiva șoareci cu tulburări de spectru autist, inclusiv șoareci cu mutații ce cauzează sindromul Rett sau alte afecțiuni de spectru autist cum ar fi afecțiunea CDKL5, cât și BTBR. Dilatarea și comprimarea spontană ale pupilelor au fost alterate chiar și înainte că animalele să prezinte simptome asemănătoare cu tulburările de spectru autist, susțin cercetătorii.

Mai mult decât atât, la șoarecii cărora le-a fost eliminată gena mutantă MeCP2, ce cauzează sindromul Rett, restabilirea unei copii normale a genei în circuitele cerebrale colinergice, a prevenit apariția anomaliilor pupilare, precum și a simptomelor de comportament.

Pentru a cerceta sistematic modificările de excitare observate la sistemul colinergic, echipa a profitat de o descoperire anterioară: șoarecii care nu au proteina LYNX1 prezintă o semnalizare colinergică îmbunătățită. Pe baza a aproximativ 60 de ore de observare a acestor șoareci, anchetatorii au “instruit” un algoritm de inteligență artificială pentru a recunoaște tiparele pupilare anormale. Același algoritm a estimat cu exactitate disfuncția colinergică la șoarecii cu tulburări de spectru autist.

Apoi, cercetătorii au folosit acest algoritm pentru a analizala 35 de fetițe, cu sindrom Rett și alte 40 dintr-u grup de control. În loc să măsoare pupilele fetițelor au analizat fluctuațiile ritmului cardiac ca măsură a excitației, iar algoritmul a identificat cu succes fetele cu Rett, cu o precizie de 80%.

“Acești doi biomarkeri fluctuează într-un mod similar, deoarece sunt reprezentanți ai activității excitației autonome și dacă avem biomarkeri care sunt non-invazivi și ușor de evaluat, chiar și un nou-născut sau un pacient non-verbal ar putea fi monitorizat pe mai multe momente, mai afirmă Fagiolini.

Așteptarea autonomă, o proprietate a creierului care se păstrează puternic în diferite specii, este un indicator robust al unei traiectorii de dezvoltare alterată se mai arată în concluziile cercetării.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu