Аспирант Нефью, аспирант Сенбао Лу и магистр наук Бхаавин Джогешвар провели исследование на основе МРТ‑снимков мозга из Инициативы по нейровизуализации болезни Альцгеймера — многоцентрового проекта, в рамках которого была создана библиотека МРТ-снимков мозга людей в возрасте от 69 до 84 лет. Библиотека охватывает снимки людей как с нормальным когнитивным функционированием, так и с лёгкими когнитивными нарушениями или болезнью Альцгеймера.
Исследователи из Массачусетского технологического института применили машинное обучение для анализа 815 МРТ‑снимков: сначала измерили объём в 95 областях мозга, затем разработали алгоритм прогнозирования различий между здоровыми пациентами и людьми с когнитивными нарушениями.
Результаты: точность выявления болезни Альцгеймера у пациентов с нормальным мозгом и умеренными когнитивными нарушениями составила 92,87 %.
Ключевые находки:
Главный прогностический фактор развития болезни — уменьшение объёма гиппокампа, миндалевидного тела и энторинальной коры (вне зависимости от возраста и пола).
В самой молодой возрастной группе (69–76 лет) зафиксирована потеря объёма мозга в правом гиппокампе — это может быть важным маркером ранней диагностики.
Обнаружены половые различия: у женщин уменьшение объёма происходит в левой средней височной коре (отвечает за речь, память и зрительное восприятие), у мужчин — в правой энторинальной коре. Вероятно, это связано с возрастными изменениями уровня половых гормонов (эстрогена у женщин и тестостерона у мужчин).
Дальнейшие планы
Нефью и студенты Политехнического института Виргинии продолжают работу: они изучают возможности глубокого обучения и влияние других факторов на развитие болезни (например, диабета). В проекте участвуют специалисты из разных областей — от биологии и нейробиологии до информатики и биоинформатики.