Ein Team US-amerikanischer Forscher hat ein neuartiges, auf künstlicher Intelligenz (KI) basierendes Tool entwickelt, das subtile Anzeichen der Alzheimer-Krankheit erkennen kann, die Jahrzehnte vor der offiziellen Diagnose auftreten. Die Anzeichen bestehen häufig in Form unregelmäßiger Verhaltensweisen, die auf sehr frühe Stadien einer Hirnfunktionsstörung hinweisen.
Das Team der Gladstone Institutes in Kalifornien hat Mäuse so konstruiert, dass sie wichtige Aspekte der Alzheimer-Krankheit nachahmen, und nutzte das neue videobasierte maschinelle Lerntool, um frühe Anzeichen der Gehirnerkrankung zu erkennen.
Die in der Fachzeitschrift „Cell Reports“ veröffentlichten Ergebnisse werfen Licht auf eine neue Strategie, um neurologische Erkrankungen früher als derzeit möglich zu erkennen und ihre Entwicklung im Laufe der Zeit zu verfolgen.
Der Gladstone-Forscher Jorge Palop sagte, dass KI möglicherweise die Art und Weise revolutionieren kann, wie die Analyse von Verhaltensweisen im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit durchgeführt wird, die auf frühe Anomalien der Gehirnfunktion hinweisen.
Die Plattform für maschinelles Lernen namens VAME (Variational Animal Motion Embedding) analysierte Videoaufnahmen von Mäusen, die eine offene Arena erkunden. Es identifizierte subtile Verhaltensmuster – unorganisiertes Verhalten, ungewöhnliche Muster und häufigere Übergänge zwischen verschiedenen Aktivitäten – mit zunehmendem Alter der Mäuse. Diese Verhaltensweisen, die wahrscheinlich mit Gedächtnis- und Aufmerksamkeitsdefiziten zusammenhängen, wurden mit der Kamera festgehalten, sind aber beim bloßen Betrachten der Mäuse möglicherweise nicht zu erkennen.
Das Tool könnte helfen, den Ursprung und das Fortschreiten der verheerenden Hirnerkrankungen zu entschlüsseln, sagte Palop und wies darauf hin, dass es auch auf andere neurologische Erkrankungen angewendet werden könne.
Darüber hinaus wurde in der neuen Studie mit VAME auch untersucht, ob eine mögliche therapeutische Intervention bei Alzheimer unorganisiertes Verhalten bei Mäusen verhindern würde.
Sie fanden heraus, dass die genetische Blockierung eines Blutgerinnungsproteins namens Fibrin, das eine toxische Entzündung im Gehirn auslöst, die Entwicklung abnormaler Verhaltensweisen bei Alzheimer-Mäusen verhindern kann.
Das Team sagte, dass die Intervention auch die spontanen Verhaltensänderungen bei Alzheimer-Mäusen bekämpfte.
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