(Demenza-Immagine Credit Public Domain).
“L’intelligenza artificiale potrebbe individuare i primi segni di demenza da una semplice scansione cerebrale molto prima che compaiano i sintomi principali”, affermano i ricercatori della Cambridge University.
Le demenze sono caratterizzate dall’accumulo di diversi tipi di proteine nel cervello, che danneggiano il tessuto cerebrale e portano al declino cognitivo. Nel caso del morbo di Alzheimer, queste proteine includono la beta-amiloide che forma “placche”, raggruppandosi tra i neuroni e compromettendo la loro funzione e tau che si accumula all’interno dei neuroni.
I cambiamenti molecolari e cellulari del cervello di solito iniziano molti anni prima che si manifestino i sintomi. La diagnosi di demenza può richiedere molti mesi o addirittura anni. In genere richiede due o tre visite ospedaliere e può comportare una serie di scansioni TC, PET e risonanza magnetica, nonché punture lombari invasive.
Scansione cerebrale MRI di volontario sano. Credito: Timothy Rittman
Un team guidato dalla Prof.ssa Zoe Kourtzi dell’Università di Cambridge e dell’Alan Turing Institute ha sviluppato strumenti di apprendimento automatico in grado di rilevare la demenza nei pazienti in una fase molto precoce. Usando le scansioni cerebrali di pazienti che hanno sviluppato l’Alzheimer, il loro algoritmo di apprendimento automatico ha imparato a individuare i cambiamenti strutturali nel cervello. In combinazione con i risultati dei test di memoria standard, l’algoritmo è stato in grado di fornire un punteggio prognostico, ovvero la probabilità che l’individuo possa sviluppare il morbo di Alzheimer.
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Per quei pazienti che presentavano un lieve deterioramento cognitivo – segni di perdita di memoria o problemi con il linguaggio o della percezione visiva/spaziale – l’algoritmo si è dimostrato più accurato dell’80% nel predire quali individui avrebbero sviluppato la malattia di Alzheimer. È stato anche in grado di prevedere quanto velocemente la loro cognizione sarebbe diminuita nel tempo.
Scansione cerebrale MRI del paziente di Alzheimer. Credito: TImothy Rittman
Il Perofr. Kourtzi, del Dipartimento di Psicologia di Cambridge, ha dichiarato: “Abbiamo addestrato algoritmi di apprendimento automatico ad individuare i primi segni di demenza semplicemente cercando modelli di perdita di materia grigia nel cervello. Quando combiniamo i risultati dell’algoritmo con i test di memoria standard, possiamo prevedere se un individuo mostrerà un declino più lento o più veloce della sua cognizione.
“Siamo stati anche in grado di identificare alcuni pazienti che non mostravano ancora alcun sintomo, ma che hanno sviluppato l’Alzheimer. Col tempo, speriamo di essere in grado di identificare i pazienti già da cinque a dieci anni prima che mostrino i sintomi come parte di un controllo sanitario”, spiega il Prof. Zoe Koutzi del Dip. di Psicologia dell’Università.
Sebbene l’algoritmo sia stato ottimizzato per cercare i segni del morbo di Alzheimer, il Prof. Kourtzi e colleghi lo stanno ora addestrando a riconoscere diverse forme di demenza, ognuna delle quali ha il proprio modello caratteristico di perdita di volume.
Il Dr. Timothy Rittman del Dipartimento di Neuroscienze Cliniche e consulente dell’Addenbrooke’s Hospital, parte del Cambridge University Hospitals (CUH) NHS Foundation Trust, sta ora conducendo uno studio per verificare se questo approccio è utile in un contesto clinico. “Abbiamo dimostrato che questo approccio funziona in un ambiente di ricerca, ora dobbiamo testarlo in un ambiente ‘reale’ “, ha spiegato il Dott. Rittman.
Finora circa 80 pazienti hanno preso parte allo studio,+ che è stato gestito da CUH, Cambridgeshire e Peterborough NHS Foundation Trust e da due NHS trust a Brighton.
“La diagnosi precoce della demenza è importante per diversi motivi”, ha spiegato il Dr. Rittman. “Quando i pazienti iniziano a sperimentare problemi di memoria e cognitivi, questo può essere comprensibilmente un momento molto difficile. Se diagnostichiamo la malattia abbastanza presto, ci sono cambiamenti nello stile di vita che possiamo raccomandare – farmaci per la pressione sanguigna, dieta ed esercizio fisico migliorati, smettere di fumare, per esempio – che possono aiutare a rallentarne la progressione”, aggiunge il Dr. Rittman.
Attualmente ci sono pochissimi farmaci disponibili per curare la demenza. Si pensa che uno dei motivi per cui spesso gli studi clinici falliscono sia perché una volta che un paziente ha sviluppato i sintomi, potrebbe essere troppo tardi per ottenere risultati dal trattamento. Avere la capacità di identificare le persone in una fase molto precoce potrebbe quindi aiutare i ricercatori a sviluppare nuovi farmaci.
Se la sperimentazione avrà successo, l’algoritmo potrebbe essere esteso a migliaia di altri pazienti.
Fonte:Scitechdaily
