Δημοφιλείς Αναρτήσεις
Εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης για τον εντοπισμό χαρακτηριστικών της νόσου Αλτσχάιμερ
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications, είναι μια απόδειξη της ιδέας μιας προσέγγισης μηχανικής μάθησης για τον διαχωρισμό κρίσιμων δεικτών της νευροεκφυλιστικής νόσου.
Οι πλάκες αμυλοειδούς είναι συσσωματώματα θραυσμάτων πρωτεΐνης στον εγκέφαλο ατόμων με νόσο Αλτσχάιμερ που καταστρέφουν τις συνδέσεις των νευρικών κυττάρων, δήλωσαν ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Ντέιβις στις ΗΠΑ. (Φωτογραφία από την Thinkstock Images) Οι ερευνητές βρήκαν έναν τρόπο να διδάξουν έναν υπολογιστή να εντοπίζει με ακρίβεια ένα από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της νόσου Αλτσχάιμερ στον ανθρώπινο εγκέφαλο χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη (AI).
Η μελέτη, δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Επικοινωνίες για τη φύση , είναι μια απόδειξη της ιδέας για μια προσέγγιση μηχανικής μάθησης για τη διάκριση κρίσιμων δεικτών της νευροεκφυλιστικής νόσου.
Οι πλάκες αμυλοειδούς είναι συσσωματώματα θραυσμάτων πρωτεΐνης στον εγκέφαλο ατόμων με νόσο Αλτσχάιμερ που καταστρέφουν τις συνδέσεις των νευρικών κυττάρων, δήλωσαν ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Ντέιβις (UC Davis) στις ΗΠΑ.
Όπως και ο τρόπος με τον οποίο το Facebook αναγνωρίζει πρόσωπα με βάση τις καταγεγραμμένες εικόνες, το εργαλείο μηχανικής μάθησης μπορεί να δει εάν ένα δείγμα εγκεφαλικού ιστού έχει έναν τύπο αμυλοειδούς πλάκας ή άλλου, και το κάνει πολύ γρήγορα.
Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η μηχανική μάθηση μπορεί να αυξήσει την τεχνογνωσία και την ανάλυση ενός ειδικού νευροπαθολόγου.
Το εργαλείο τους επιτρέπει να αναλύουν χιλιάδες φορές περισσότερα δεδομένα και να θέτουν νέες ερωτήσεις που δεν θα ήταν δυνατές με τις περιορισμένες δυνατότητες επεξεργασίας δεδομένων ακόμη και των πιο εξειδικευμένων ανθρώπινων ειδικών.
Χρειαζόμαστε ακόμα τον παθολόγο, είπε η Brittany N Dugger, επίκουρη καθηγήτρια στο UC Davis και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Αυτό είναι ένα εργαλείο, όπως ένα πληκτρολόγιο για γραφή. Καθώς τα πληκτρολόγια έχουν βοηθήσει στη σύνταξη ροών εργασίας, η ψηφιακή παθολογία σε συνδυασμό με τη μηχανική μάθηση μπορεί να βοηθήσει με τις ροές εργασίας νευροπαθολογίας, είπε ο Dugger.
Συνεργάστηκε με τον Michael J Keizer, επίκουρο καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Σαν Φρανσίσκο (UCSF), για να καθορίσει εάν θα μπορούσαν να διδάξουν έναν υπολογιστή να αυτοματοποιήσει την επίπονη διαδικασία αναγνώρισης και ανάλυσης μικροσκοπικών πλακών αμυλοειδούς διαφόρων τύπων σε μεγάλες φέτες αυτοψίας. εγκεφαλικού ιστού.
Ο Keizer και η ομάδα του σχεδίασαν ένα συνελικτικό νευρωνικό δίκτυο (CNN), ένα πρόγραμμα υπολογιστή που σχεδιάστηκε για να αναγνωρίζει μοτίβα βασισμένα σε χιλιάδες παραδείγματα με ανθρώπινη επισήμανση.
Η ομάδα επινόησε μια μέθοδο που της επέτρεψε να σχολιάσει γρήγορα ή να επισημάνει δεκάδες χιλιάδες εικόνες από μια συλλογή μισού εκατομμυρίου κοντινών εικόνων ιστού από 43 υγιή και άρρωστα δείγματα εγκεφάλου.
Όπως μια υπηρεσία χρονολόγησης υπολογιστών που επιτρέπει στους χρήστες να σύρουν προς τα αριστερά ή προς τα δεξιά για να επισημάνουν τη φωτογραφία κάποιου ζεστού ή όχι, ανέπτυξαν μια διαδικτυακή πλατφόρμα που επέτρεπε στον Dugger να κοιτάζει ταυτόχρονα σε περιοχές με μεγάλη μεγέθυνση πιθανών πλακών και να επισημαίνει γρήγορα τι είδε εκεί.
Αυτό το εργαλείο ψηφιακής παθολογίας - το οποίο οι ερευνητές ονόμασαν blob ή όχι - επέτρεψε στον Dugger να σχολιάσει περισσότερα από 70.000 φύλλα, ή υποψήφιες πλάκες, με ρυθμό περίπου 2.000 εικόνων ανά ώρα.
Η ομάδα του UCSF χρησιμοποίησε αυτή τη βάση δεδομένων με δεκάδες χιλιάδες επισημασμένες παραδείγματα εικόνων για να εκπαιδεύσει τον αλγόριθμο μηχανικής μάθησης CNN για τον εντοπισμό διαφορετικών τύπων αλλαγών στον εγκέφαλο που παρατηρούνται στη νόσο Αλτσχάιμερ.
κύρια ζώα στο τροπικό δάσος
Αυτό περιλαμβάνει διάκριση μεταξύ των λεγόμενων πυρήνων και διάχυτων πλακών και τον εντοπισμό ανωμαλιών στα αιμοφόρα αγγεία.
Οι ερευνητές έδειξαν ότι ο αλγόριθμός τους μπορούσε να επεξεργαστεί μια διαφάνεια ολόκληρου του εγκεφάλου με ακρίβεια 98,7 %, με ταχύτητα περιορισμένη μόνο από τον αριθμό των επεξεργαστών υπολογιστών που χρησιμοποιούσαν.