Искусственный интеллект обучили различать пол по МРТ мозга
Американские исследователи научили ИИ находить отличия в структуре мужского и женского мозга, по которым можно отнести МРТ к тому или иному полу. Причем точность определения пола достигла 98%. Подробности исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Credit: public domain
Относительно недавно вышла большая работа, в которой авторы советовали забыть про половой анатомический диморфизм. Тем не менее они не отрицают, что у мужчин и женщин существуют отличия в склонности к неврологическим заболеваниям. И это может быть связано с разницей на уровне микроструктуры белого вещества и клеточного строения, не говоря уже о функциональных расхождениях.
Ученые из Медицинского центра Langone Health и Нью-Йоркского университета разработали алгоритм машинного обучения, который обучили на магнитно-резонансных томограммах мозга 471 мужчины и 560 женщин. Причем, ИИ к снимкам мозга не давали никаких дополнительных данных, кроме пола. Проверяли три различные модели ИИ, каждая из которых обладала своими особенностями анализа изображений. В качестве самих изображений использовались последовательности, которые позволяют измерять диффузию воды в тканях мозга – диффузионно-взвешенные изображения (ДВИ).
Авторы говорят, что их исследование исключает вручную размеченные «области интереса», на которые ИИ нужно обратить внимание. Поэтому алгоритм самостоятельно определяет те закономерности в структуре белого вещества, которые могут соответствовать биологическому полу. При этом у ИИ существовал программный блок на использование размеров и формы мозга. То есть по этим признакам нейронная сеть не могла распознать пол.
Ученые также замечают, что инструменты ИИ могут сообщать о различиях в организации клеток мозга, но не могут определить, какой пол с большей вероятностью будет иметь те или иные особенности. В дальнейшем команда планирует изучить то, когда эти различия в диффузии жидкости появляются, как изменяются с течением времени и какие факторы (социальные, гормональные или генетические) играют бОльшую роль в их проявлении.
Текст: Анна Хоружая
Deep learning with diffusion MRI as in vivo microscope reveals sex-related differences in human white matter microstructure by Chen, J., et al.in Scientific Reports. Published May 2024
doi.org/10.1038/s41598-024-60340-y.