Исследователи обнаружили, что особенности строения мозга, связанные с массой тела, могут указывать на некоторые заболевания сердца, обмена веществ и легких точнее, чем обычный индекс массы тела.
Работу выполнили специалисты исследовательского центра компании Ай-Би-Эм совместно с американскими медицинскими учреждениями. Результаты опубликованы в научном журнале pj Digital Medicine.
Авторы использовали снимки магнитно-резонансной томографии мозга из шести независимых групп участников. На этих данных они обучили нейросеть определять индекс массы тела человека только по особенностям изображения мозга.
Индекс массы тела обычно рассчитывают по росту и весу. Он широко используется в медицине, но имеет известное ограничение. Один и тот же показатель может соответствовать людям с сильно различающимся количеством жировой и мышечной ткани.
Исследователи решили проверить, существуют ли в мозге устойчивые признаки, которые отражают состояние организма, связанное с массой тела.
Внутри каждой отдельной группы нейросеть достаточно хорошо определяла индекс массы тела по снимкам. Однако при переносе модели на данные других групп точность снижалась. Это указывает на то, что метод пока плохо переносится между разными выборками и условиями получения снимков.
В части участников имелись повторные исследования, выполненные в среднем через 2,3 года. Модель смогла отслеживать изменения индекса массы тела во времени, причем лучше замечала увеличение веса, особенно у людей с ожирением.
Затем ученые проверили, связаны ли обнаруженные нейросетью признаки мозга с заболеваниями, которые напрямую не относятся к нервной системе. Неожиданно оказалось, что некоторые из этих признаков лучше самого индекса массы тела различали людей с сердечно-сосудистыми, обменными и респираторными заболеваниями.
Особенно важными для работы модели оказались сигналы белого вещества в мозжечке, мозолистом теле и стволе мозга. Даже использование только этих областей позволяло различать некоторые состояния примерно с той же эффективностью, что и анализ всего мозга.
Авторы предполагают, что обнаруженные изменения могут отражать общие процессы, связывающие обмен веществ, состояние сосудов и структуру мозга. Однако исследование не означает, что по обычному снимку мозга уже можно надежно ставить диагноз болезней сердца или легких.
Метод испытывался преимущественно на уже собранных наборах данных, а при переносе на независимые группы его точность заметно снижалась. Кроме того, выявленные связи не доказывают, что изменения мозга вызывают заболевания или, наоборот, являются их прямым следствием.
Поэтому использовать такую систему как самостоятельный диагностический тест пока нельзя. Авторы рассматривают ее как возможный способ лучше понять общие механизмы, которые связывают массу тела, обмен веществ, состояние внутренних органов и мозг.
Комментарии 0