Công nghệ AI mới ước tính tuổi não bằng thiết bị điện não đồ giá rẻ
Khi con người già đi, bộ não cũng vậy. Nhưng nếu não già đi sớm thì có khả năng mắc các bệnh liên quan đến tuổi tác như suy giảm nhận thức nhẹ, mất trí nhớ hoặc bệnh Parkinson. Nếu "tuổi não" có thể được tính toán dễ dàng thì tình trạng lão hóa não sớm có thể được giải quyết trước khi các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng xảy ra.
Các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm nghiên cứu sáng tạo của Đại học Drexel-Philadelphia đã phát triển một kỹ thuật trí tuệ nhân tạo có thể ước tính hiệu quả tuổi não dựa trên quét não điện não đồ (EEG). Công nghệ này có thể giúp sàng lọc sớm, thường xuyên các bệnh thoái hóa não dễ tiếp cận hơn.
Tác giả nghiên cứu Tiến sĩ John Kounios cùng nhóm nghiên cứu đã sử dụng một loại trí tuệ nhân tạo gọi là học máy để ước tính tuổi não của một cá nhân tương tự như cách người ta đoán tuổi của người khác dựa trên ngoại hình của họ. Ông nói rằng: “Khi gặp ai đó lần đầu tiên, bạn có thể thử ước tính tuổi của họ. Tóc của họ có bạc không? Họ có nếp nhăn không? Khi bạn biết họ thực sự bao nhiêu tuổi, bạn có thể ngạc nhiên về việc họ trông trẻ hay già như thế nào so với tuổi của mình và đánh giá rằng họ già đi nhanh hơn hoặc chậm hơn so với dự kiến”.
Hiện tại, các thuật toán học máy có thể học hỏi từ hình ảnh MRI của bộ não của những người khỏe mạnh những đặc điểm nào có thể dự đoán tuổi não của một cá nhân. Bằng cách đưa nhiều MRI của những bộ não khỏe mạnh vào thuật toán học máy cùng với độ tuổi theo thời gian của từng bộ não đó, thuật toán có thể học cách ước tính tuổi não của một cá nhân dựa trên MRI của người đó. Sử dụng khuôn khổ này, nhóm nghiên cứu đã phát triển phương pháp sử dụng điện não đồ thay vì MRI.
Theo Tiến sĩ John Kounios, đây có thể được coi là thước đo sức khỏe não bộ nói chung. Nếu bộ não trông trẻ hơn bộ não của những người khỏe mạnh khác cùng độ tuổi thì không có lý do gì phải lo lắng. Nhưng nếu bộ não trông già hơn so với bộ não của những người khỏe mạnh ở độ tuổi tương tự, thì não có thể bị lão hóa sớm. Ông giải thích rằng loại khoảng cách tuổi tác này có thể do tiền sử bệnh tật, chất độc, dinh dưỡng kém hoặc chấn thương và có thể khiến một người dễ bị rối loạn thần kinh liên quan đến tuổi tác. Mặc dù ước tính tuổi não là một dấu hiệu sức khỏe quan trọng nhưng chúng vẫn chưa được sử dụng rộng rãi trong chăm sóc sức khỏe.
Tiến sĩ John Kounios cho biết: “Chụp MRI não rất tốn kém và cho đến nay, việc ước tính tuổi não chỉ được thực hiện trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu khoa học thần kinh. Nhưng tôi và các đồng nghiệp đã phát triển một công nghệ máy học để ước tính tuổi não của một người bằng hệ thống EEG chi phí thấp”.
Điện não đồ, hay EEG, là bản ghi sóng não của một người. Đây là một thủ thuật ít tốn kém và ít xâm lấn hơn so với chụp MRI, bệnh nhân chỉ cần đeo tai nghe trong vài phút. Vì vậy, một chương trình học máy có thể ước tính tuổi não bằng cách sử dụng quét EEG, thay vì MRI, có thể là công cụ sàng lọc sức khỏe não bộ dễ tiếp cận hơn. Nó có thể được sử dụng như một cách tương đối rẻ tiền để sàng lọc một số lượng lớn người về mức độ dễ bị tổn thương liên quan đến tuổi tác. Và vì chi phí thấp, một người có thể được sàng lọc định kỳ để kiểm tra những thay đổi theo thời gian. Điều này có thể giúp kiểm tra tính hiệu quả của thuốc và các biện pháp can thiệp khác. Và những người khỏe mạnh có thể sử dụng kỹ thuật này để kiểm tra tác động của việc thay đổi lối sống như một phần của chiến lược tổng thể nhằm tối ưu hóa hoạt động của não.
Đại học Drexel đã cấp phép công nghệ ước tính tuổi não này cho công ty chăm sóc sức khỏe DiagnaMed Holdings của Canada để kết hợp vào một nền tảng sức khỏe kỹ thuật số mới. Ngoài Kounios, Tiến sĩ Fengqing Zhang và Tiến sĩ Yongtaek Oh của Đại học Drexel và Tiến sĩ Jessica Fleck của Đại học Stockton đã đóng góp cho nghiên cứu này.
