Megtalálhatja-e a mesterséges intelligencia a Parkinson kórját?

A Parkinson Egyesült Királyság új partnerséget jelentett be a mesterséges intelligencia szakértőivel, a BenevolentAI-val. Az ünneplés céljából megnézzük, hogy a technológia miként segíti a kutatókat az új és jobb kezelések megtalálásában, és többet megtudhat erről az intelligens kutatási projektről.

A technológia megváltoztatja a Parkinson kutatásának módját. Az agyszkennelés technológiájának fejlődése segíti a kutatókat, hogy az emberi agyban egyre részletesebb részletekbe menjenek, miközben a kémiai kimutatás javulása kiküszöböli a hiányt a végleges diagnosztikai tesztekben és a Parkinson-kór hatékony méréseiben.

Ugyanakkor az alapvető biológiai technikák automatizálása felgyorsítja az új és jobb gyógyszeres kezelések keresését, és a technológia csökkentette a személyek DNS-ének szekvenálásához szükséges időt 2003-ban 13 évről, 2015-ben valamivel több mint egy napra, csak egy óráig ma.

A technológiai fejlődés azonban nem korlátozódik a tudományos laboratóriumokra, ma a világ felnőtt lakosságának több mint 40% -ának zsebében egy mini számítógép található.

Mobil eszközünk hosszú utat tett meg az elmúlt évtizedekben, és már nem korlátozódnak csupán a telefonhívások kezdeményezésére, az üzenetek küldésére és a kígyó játékára.

A 2018-ban egy okostelefon rendelkezik minden olyan érzékelővel, amely a mozgás, a hang és az alvás finom változásainak észleléséhez szükséges - amit mind a Parkinson befolyásolhat. És mivel azt állítják, hogy egyre több ember rendelkezik mobilkészülékkel, mint egy fogkefével, a kutatók ezt a mindenütt jelen lévő technológiát használják.

Mérjük meg a Parkinson technológiáját

A Parkinson-kór mérése jelentős akadályt jelent a klinikai vizsgálatokban, amelyek új kezeléseket tesztelnek, amelyek célja az állapot lassítása, megállítása vagy megfordítása. A technológia kutatásban való használata hatalmas lehetőséget kínál arra, hogy jobb módszereket fejlesszen ki a Parkinson objektív sokkal objektívebb megfigyelésére.

2017-ben egy CloudUPDRS nevű Android alkalmazás tette a címsorokat azzal a ígérettel, hogy könnyebbé teszi a tünetek nyomon követését és a problémák korábbi megjelölését, mint amelyeket a jelenlegi diagnosztikai technikák segítségével lehetne azonosítani. Noha az alkalmazás neve nem hangzik ilyen hanyagul, a Parkinson által a motoros és nem motoros tünetekre vonatkozó egyedi értékelésből származik - az egységes Parkinson-betegség besorolási skálájából.

A CloudUPDRS alkalmazás a telefon érzékelőivel fizikai méréseket gyűjt. Ha például felkéri a felhasználót, hogy tartsa a telefont laposan a kéz érzékelőiben, meg tudja mérni a remegés jelenlétét, vagy ha a telefont hátsó zsebbe csúsztatja, megbecsülhető a járás, amikor valaki sétál. Ezután vannak maga a készülék feladatai, például a képernyőn megjelenő megérintési tesztek, valamint egyszerű kérdőívek, amelyek önértékelési adatokat gyűjtenek, megismételve, hogy egy szakember hogyan értékelné a Parkinson nem motoros tüneteit olyan területeken, mint a hangulat, a szorongás és a memória.

Az alkalmazás előnye, hogy az értékeléseket szakember jelenléte nélkül lehet elvégezni, csak egy kompatibilis eszközre van szükség, amely a megfelelő technológiával rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy az értékeléseket a nap többszöri elvégzésével és még otthon is elvégezhetik, hogy átfogóbb képet kapjanak az egyén tüneteiről, mint amit egy szakemberrel végzett pillanatfelvétel-értékeléssel lehet elérni.

A CloudUPDRS megjelenése óta más kutatók alkalmazásokat fejlesztettek ki a Parkinson-kór mérésére, ezek az alkalmazások lehetővé teszik még a tünetek felismerését a diagnózis előtt.

Az Oxford Parkinson Disease Center tanulmány résztvevői felismerhetik az ebben a videóban szereplő alkalmazást attól az időponttól kezdve, amikor kutatási igazgatónk részt vett egy kutatási tanulmányban.

És ha szeretné látni, hogy ez a fajta alkalmazás működik, és 40–90 év közötti Android vagy Window okostelefon-felhasználó, akkor még lehetősége van részt venni hasonló kutatásban saját otthonának kényelme alapján.

K Ray Chaudhuri professzor és kutatócsoportja támogatja az i-PROGNOSIS alkalmazás azon képességének vizsgálatát, amely elősegíti a Parkinson korai felismerését. Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az i-PROGNOSIS tanulmányról a Parkinson Egyesült Királyság webhelyén, vagy keressen helyi lehetőséget a kutatásban való részvételre a weboldalunkon:

Hordható eszközök és intelligens terek

A technológia Parkinson-kór mérésére nem ér véget a mobilalkalmazásokkal, és a tanulmányok egyre inkább hordható technológiát alkalmaznak további adatok gyűjtésére. 2014-ben a The Michael J. Fox Alapítvány elindította a Parkinson @ Home tanulmányt, amely egy intelligens óra és az Intel által kifejlesztett Fox Wearable Companion alkalmazás használatával jár. Az interaktív alkalmazás lehetővé tette a felhasználók számára az adatok, beleértve az aktivitási szintet, a remegést és a mozgást alvás közben, az intelligens óráról az okostelefonjára. A résztvevők képesek voltak arra, hogy az alkalmazáson belül emlékeztetőket állítsanak fel a gyógyszeres kezelésről, rögzítsék a gyógyszeres szedést, és mérjék a tüneteket, mint például remegés, diszkinézia és merevség.

2016-ban a Pfizer és az IBM tovább haladta ezt a BlueSky nevű innovatív új kutatási projekt elindításával. A cél az volt, hogy lakóhelyet hozzon létre több száz különféle érzékelővel és mobil eszközzel, hogy valós idejű, valós információkat gyűjtsön a Parkinson tüneteiről, amelyeket a kutatók és az orvosok felhasználhatnak.

De ez még nem minden, a kutatók abban is reménykedtek, hogy kapcsolatot találnak a tünetek és más tényezők, például a gyógyszeres kezelés időzítése között, amelyet felhasználhatnának a Parkinson klinikai vizsgálatainak javításához. Ennek érdekében a projekt kiterjedne a mesterséges intelligencia világába az IBM gépi tanulási platformjának, Watsonnak a felhasználásával.

Mesterséges forradalom

Noha a Parkinson-k mérésének és megfigyelésének előrelépése kétségtelenül jobb irányba fogja változtatni a kutatást, a legújabb technológiai fejlesztések némelyike ​​futurisztikusabb minőségű. A mesterséges intelligencia a negyedik ipari forradalom része. És hasonlóan az előtte zajló ipari forradalmakhoz, amelyek bevezetik a gőzenergiát, a tömegtermelést és az automatizálást, világunk minden szempontját megkezdi alakítani, beleértve az egészségügyi ellátást is.

Mi tehát pontosan a mesterséges intelligencia? A mesterséges intelligencia (vagy AI) olyan számítógépes rendszerekre vagy programokra utal, amelyek demonstrálnak legalább az emberi intelligenciával kapcsolatos viselkedéseket. Ide tartozhat a tervezés, a tanulás, az érvelés, a problémamegoldás, a megértés, a társadalmi intelligencia vagy a kreativitás.

A mesterséges intelligencia képességeivel rendelkező gépeket számos célra építik fel, például versenytársak verésére a sakkban és a Go-ban - egy népszerű stratégiai játék Japánban -, vagy autonóm autók pilóta céljából. Az AI-bírókat láthatjuk még a 2020-as Toyoko-i nyári olimpiai játékokon is, amikor a Fujitsu olyan szoftvert fejleszt, amely 3D-s érzékelők adatait használja a tornaesemények pontozására, és a rendőri erők már az AI-t használják annak előrejelzésére, hogy valószínűleg mikor és hol történik bűncselekmény. De bár ezeknek a felhasználásoknak van értéke és érdeme, az AI legérdekesebb alkalmazásai a biológiában vannak, ahol ez a technológia hozzájárul az emberi állapotok és betegségek kezeléséhez.

Manapság az AI programokat építik összetett orvosi adatok és képek elemzésére a rák jeleinek felkutatására, annak előrejelzésére, hogy mikor van valaki valószínűleg szívinfarktus vagy stroke, és még kezeléseket is javasolnak. Ezek az alkalmazások javíthatják az egészségügyi állapotok diagnosztizálásának, előrejelzésének és kezelésének módját a jelenleg elérhető kezelésekkel. Ezen felül, és talán még izgalmasabb módon, az AI is segítséget nyújthat a klinikai vizsgálatok javításához, valamint az új gyógyszerek és a jobb kezelések fejlesztésének felgyorsításához.

Jóindulatú AI?

Bármely betegség esetén az új és jobb kezelések kidolgozásának tradicionális megközelítése költséges, és gyakran évtizedekbe telik, hogy új gyógyszert kapjanak azoknak, akiknek szükségük van rájuk. Most azonban a Parkinson Egyesült Királyságának új partnersége van egy vezető brit mesterséges intelligencia társasággal, a BenevolentAI-val, hogy kipróbáljon valami újat - megnézve, hogy az AI képes-e felszabadítani a meglévő kutatási adatok tömegeit az új terápiák gyorsabb leadására.

A gyógyszerek felfedezésének felgyorsításának egyik megközelítése olyan gyógyszerek keresése, amelyek egynél több betegséget kezelnek - például az aszpirint, amelyet eredetileg a fájdalom kezelésére fejlesztettek ki, most fel lehet használni a vér vékonyítására is. Egy gyógyszer újbóli elhelyezése egy másik rendellenesség kezelésére olcsóbb, mivel ez megtakarítja a gyógyszerfejlesztési költségeket. És mivel már kimutatták, hogy biztonságos emberben, a gyógyszert időmegtakarítással azonnal kipróbálhatják a Parkinson-kórtól szenvedő embereken. Az előző blogbejegyzésben további információt olvashat a kábítószer újraterjesztéséről.

Azok a drogok, amelyek valószínűleg megújulhatnak a Parkinson kórjában, többféle módon azonosíthatók. Először is visszatekinthetünk a betegek adatbázisaira, hogy megnézhessük, vajon a gyógyszer eredeti orvosi alkalmazásával kezelt egyének esetében alacsonyabb a betegség előfordulási gyakorisága.

Az Egyesült Királyság Klinikai Gyakorlati Kutatási Datalink (CPRD) az egyik legszélesebb körben összekapcsolt háziorvos-adatbázis Európában, és több mint 14 millió beteg életét tartalmazza, jelenleg több mint 7 millió regisztrált és aktív beteg van. A CPRD első használata a Parkinson kutatásában kimutatta, hogy azoknál az egyéneknél, akik rendszeresen alkalmazták az ibuprofént a gyulladáscsökkentő gyógyszert, alacsonyabb a betegség előfordulási gyakorisága. Sajnos az ibuprofen nem alkalmas újratelepítésre olyan mellékhatások miatt, amelyek hosszú távú használat esetén előfordulhatnak. De a siker óta a betegek adatait ilyen módon használják más potenciálisan védő tulajdonságokkal rendelkező gyógyszerek azonosítására, például az izradipin vérnyomáscsökkentő gyógyszerre, amelyet jelenleg a Parkinson-kórban tesztelnek, és a glitazon antidiabetikus gyógyszercsoportra, amely magában foglalja a pioglitazon gyógyszert.

Ezeket a gyógyszereket az emberek azonosították egy hipotézisvezérelt adatbányászatnak nevezett módszerrel, amely sajnos nagyon időigényes. De talán az azonos adatokhoz való hozzáférés révén az AI gyorsabban elvégezheti a munkát. A gépi tanulási technikák felhasználhatók a különféle gyógyszerek nagykönyvtárainak szisztematikus átvizsgálására más gyógyszerek felkutatásakor, amelyeket meg lehet újítani, és meghatározzák azok működését is - információk, amelyek felhasználhatók más, hasonló módon működő gyógyszerek kifejlesztésére.

A kiaknázatlan potenciállal rendelkező gyógyszerek azonosításának másik módja az, hogy a különféle gyógyszerek működéséről szóló hatalmas ismereteink felhasználásával kiegészítjük az agysejtek befolyásolásának megértését. Például, tudjuk, hogy a Parkinson a sejt sok különféle részét veszélyezteti - beleértve az elemeket és a hulladékkezelő rendszereket -, amelyek végül sejtek halálához vezetnek, ám az AI képes gyógyszereket találni, amelyek ezeket a hatásokat orvosolják vagy megszüntetik. Hasonlóképpen tudjuk, hogy bizonyos gének változásai megváltoztathatják az agysejtek működését és növelik az állapot kialakulásának kockázatát, ám egyes gyógyszerek képesek ellensúlyozni ezeket a változásokat és csökkentni a kockázatot.

Az AI egyedülálló használata javítja a meglévő adatok felszabadításának képességét az új Parkinson-kezelések azonosításához. És a haszon tovább növekszik más olyan technológiák mellett, amelyek lehetővé teszik, hogy részletesebb információkat gyűjtsünk arról, hogy a Parkinson napi befolyásolja az egyéneket, és hogyan reagálnak a kezelésekre a klinikai vizsgálatok során.

Az élet javítását szolgáló technológia

Miközben a kutatók technológiát alkalmaznak a Parkinson-kór előrejelzésére, felismerésére és mérésére, valamint az új és jobb kezelések gyorsabb bevezetésére, a technológia szintén megkezdi a betegséggel kapcsolatos élet megkönnyítését.

Az elmúlt évben jelentősen nőtt az alkalmazásokkal és eszközökkel kapcsolatos érdeklődés. Az interneten végzett gyors keresés sok ígéretes eredményt fog mutatni, az órától kezdve, amely csökkenti a remegést, az alkalmazásokig, amelyek segítenek a gyógyszerek időben történő szedésében, és az emberek segítséget akarnak a remény rendezéséhez a hype alapján. Tehát a Mobile Health-szel együttműködünk, hogy létrehozzunk egy egészségügyi és gondozási alkalmazások és eszközök könyvtárát a Parkinson-kórban szenvedő emberek számára a betegségben szenvedők segítségével.

Tehát ebben az évben, függetlenül attól, hogy kutatásban vesz részt vagy eszközt keres a tünetek jobb kezelésére, a technológia valószínűleg fontos szerepet játszik. És amikor közelebb kerülünk az új és jobb kezelésekhez, nagyon valószínű, hogy a hátsó zsebünkben található technológia lehet a válasz a gyógyításra.