روتشستر، ولاية مينيسوتا — البلاد

يستخدم علماء مايو كلينك الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتحليل اختبارات مخطط كهربية الدماغ بسرعة وبدقة أكبر، مما يمكّن أطباء الأعصاب من العثور على مؤشرات مبكرة للخرف ضمن البيانات التي لا تخضع للفحص عادةً.

غالبًا ما يُستخدم مخطط كهربية الدماغ الذي يعود تاريخه إلى قرن من الزمان، وخلاله تُلصق العديد من الأقطاب الكهربائية بفروة الرأس لمراقبة نشاط الدماغ، للكشف عن مرض الصرع.

ويفسر نتائجه أطباء الأعصاب وغيرهم من الخبراء المدربين لرصد أنماط بين الموجات المتعرجة التي تظهر أثناء الاختبار.

في بحث جديد نُشر في مجلة Brain Communications، شرح العلماء في برنامج الذكاء الاصطناعي لطب الأعصاب في مايو كلينك كيف يمكن للذكاء الاصطناعي ليس فقط تسريع التحليل، بل وتنبيه الخبراء الذين يحققون في نتائج الاختبار إلى الأنماط غير الطبيعية الدقيقة للغاية التي يصعب على البشر تبينها. تُظهر هذه التكنولوجيا إمكانية مساعدة الأطباء في المستقبل للتمييز بين مسببات مختلف المشكلات الإدراكية، مثل داء الزهايمر وخرف أجسام ليوي. يشير البحث إلى أنه يمكن لمخطط كهربية الدماغ المستخدم لفحص صحة الدماغ، والمتوفر على نطاق أوسع، والأقل تكلفة، والأقل توغلًا من الاختبارات الأخرى، أن يكون أداة متاحة بصورة أكبر لمساعدة الأطباء على اكتشاف المشكلات الإدراكية لدى المرضى مبكرًا.

“هناك الكثير من المعلومات الطبية في هذه الموجات الدماغية حول صحة الدماغ متضمنة في مخطط كهربية الدماغ”، كما يقول المؤلف الرئيسي ديفيد تي جونز، دكتور في الطب، وطبيب أعصاب ومدير برنامج الذكاء الاصطناعي لطب الأعصاب. “ومن المعروف أنه يمكنك رؤية هذه الموجات تتباطأ وتبدو مختلفة بعض الشيء لدى الأشخاص الذين لديهم مشكلات إدراكية. أردنا في دراستنا معرفة ما إذا كان بإمكاننا قياس هذا النوع من التباطؤ بدقة وتحديد مقداره بمساعدة الذكاء الاصطناعي”.

ولتطوير هذه الأداة، جمع الباحثون بيانات من أكثر من 11000 مريض ممن أجروا مخطط كهربية الدماغ في مايو كلينك على مدار عقد من الزمن. حيث استخدموا التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي لتبسيط أنماط موجات الدماغ المعقدة إلى ست سمات محددة، وتعليم النموذج التخلص تلقائيًا من عناصر معينة، مثل البيانات التي يجب تجاهلها، من أجل التركيز على الأنماط المميِزة للمشكلات الإدراكية مثل داء الزهايمر.

يقول وينتاو لي، دكتوراه في الطب، وهو مؤلف أول مشارك للورقة البحثية والذي أجرى البحث مع برنامج الذكاء الاصطناعي لطب الأعصاب بينما كان زميلًا في علم الأعصاب السلوكي السريري في مايو كلينك: “لقد كان من اللافت الطريقة التي ساعدت بها التكنولوجيا بسرعة في استخراج أنماط مخطط كهربية الدماغ مقارنةً بالمقاييس التقليدية للخرف مثل الاختبارات الإدراكية بجانب السرير والمؤشرات الحيوية للسوائل وتصوير الدماغ”.

يقول الدكتور جونز: “في الوقت الحالي، أحد الطرق الشائعة لتحديد مقدار الأنماط في البيانات الطبية هي رأي الخبراء. ولكن كيف نعرف أن هذه الأنماط موجودة؟ نعرف لأن الخبراء يخبرونا أنها موجودة”. “ولكن الآن مع استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، لا نرى فقط الأشياء التي لا يستطيع الخبراء رؤيتها، ولكن الأشياء التي يمكنهم رؤيتها، ويمكننا وضع رقم دقيق لها.”

إن استخدام مخطط كهربية الدماغ لرصد المشكلات الإدراكية لا يستبدل بالضرورة أنواع الاختبار الأخرى مثل التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، ولكن بفضل قوة الذكاء الاصطناعي، يمكن لمخطط كهربية الدماغ أن يوفر في المستقبل لاختصاصيي الرعاية الصحية أداة أقل تكلفة وأكثر توفرًا للتشخيص المبكر في المجتمعات التي لا يمكنها الوصول بسهولة إلى العيادات أو المعدات المتخصصة، كما هو الحال في المناطق الريفية، وفقًا للدكتور جونز.

يقول الدكتور جونز: “من المهم للغاية اكتشاف مشكلات الذاكرة مبكرًا، حتى قبل أن تصبح جلية”. “والوصول إلى التشخيص الصحيح مبكرًا يساعدنا على إعطاء المرضى التنبؤات الصحيحة والعلاج الأفضل. يمكن أن تشكل الأساليب التي ننظر فيها وسيلة أرخص لتحديد الأشخاص المصابين بفقدان الذاكرة المبكر أو الخَرَف إذا ما قورنت بالاختبارات الحالية التي لدينا، مثل اختبارات السائل الشوكي، أو مسح الغلوكوز في الدماغ، أو اختبارات الذاكرة”.

إن الاستمرار في اختبار الأدوات وإقرارها سيستغرق عدة سنوات من البحث الإضافي، بحسب الدكتور جونز. إلا إنه يقول إن البحث يُظهر أن هناك طرقًا لاستخدام البيانات السريرية لدمج أدوات جديدة في مسار العمل السريري لتحقيق هدف الباحثين المتمثل في إدخال نماذج وابتكارات جديدة في الممارسة السريرية، وتعزيز قدرات التقييمات الحالية وتوسيع نطاق هذه المعرفة خارج نطاق مايو كلينك.

“يجسد هذا التعاون العمل الجماعي متعدد التخصصات لتعزيز أبحاث الرعاية الصحية القائمة على التكنولوجيا التحويلية،” وهو ما قاله يوجا فاراتاراجا، حاصل على الدكتوراه، والمؤلف الأول المشارك للورقة البحثية والذي كان شريكًا بحثيًا في أبحاث برنامج الذكاء الاصطناعي لطب الأعصاب عند اكتمال هذا العمل.

يشمل تمويل البحث الدعم المقدم من صندوق عائلة إدسون، ومؤسسة الصرع الأمريكية، وزمالة عائلة بنجامين أ. ميلر للشيخوخة والأمراض ذات الصلة، وبرنامج الذكاء الاصطناعي لطب الأعصاب في مايو كلينك والمؤسسة الوطنية للعلوم (المنحة رقم IIS-2105233)، ومعاهد الصحة الوطنية، بما في ذلك المنحة UG3 NS123066.

 

المصدر: صحيفة البلاد

كلمات دلالية: الخرف الدماغ الذكاء الاصطناعى

إقرأ أيضاً:

ارتفاع هائل في استهلاك الطاقة بسبب الذكاء الاصطناعي.. ما الحل؟

الجديد برس| نشر أليكس دي فريس-غاو، طالب الدكتوراه في معهد الدراسات البيئية بجامعة أمستردام، مقالة في مجلة Joule تناول فيها حجم استهلاك الكهرباء الناتج عن تشغيل تطبيقات  الذكاء الاصطناعي، لا سيما عند الاستجابة لاستفسارات المستخدمين. واستعرض فريس-غاو في ورقته البحثية كيفية حساب استهلاك الطاقة لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي على  المستوى العالمي، سواء في الماضي أو الحاضر، كما قدّم تقديرات مستقبلية محتملة. وأشار الباحث إلى أنّ مطوّري نماذج اللغة الكبيرة (LLM) مثل ChatGPT اعترفوا خلال السنوات الأخيرة بالحاجة إلى طاقة حاسوبية هائلة لتشغيل أنظمتهم، وهو ما دفع بعضهم إلى توليد الكهرباء بأنفسهم لتلبية هذه المتطلبات المتزايدة. لكنه أوضح أنّ الشركات أصبحت أقل شفافية خلال العام الماضي بشأن حجم الطاقة التي تستهلكها، وهو ما حفّزه على إجراء دراسة تقديرية شاملة، وفقاً لموقع Tech Xplore. التأثير على استهلاك الطاقة في مراكز البيانات تُعتبر مراكز البيانات للذكاء الاصطناعي بالفعل مستهلكاً كبيراً للكهرباء نظراً للطلب المتزايد على موارد الحوسبة في العصر الرقمي الحالي. وتُفاقم إضافة أحمال عمل الذكاء الاصطناعي هذه المشكلة، حيث تتطلب أنظمتها طاقة أكبر للعمل بكفاءة. ووفقاً لدراسات حديثة، يمكن أن تستهلك أحمال عمل الذكاء الاصطناعي طاقة تصل إلى خمسة أضعاف طاقة أحمال العمل التقليدية في مراكز البيانات.  الذكاء الاصطناعي يستهلك كهرباء بحجم دولة خلال دراسته استند دي فريس-غاو إلى تحليل الرقائق التي تصنعها شركة تايوان لصناعة أشباه الموصلات، المزوّد الرئيس لشركات مثل إنفيديا. كما اعتمد على تقارير أرباح وتحليلات خبراء بارزين، بالإضافة إلى بيانات حول الأجهزة التي تمّ شراؤها واستخدامها في بناء  مراكز البيانات . واستكمل تقديراته من خلال مراجعة المعلومات المتاحة علناً حول استهلاك الكهرباء للأجهزة المستخدمة في تشغيل تطبيقات الذكاء الاصطناعي. وقدّر دي فريس-غاو أنّ مزودي خدمات الذكاء الاصطناعي سيستهلكون نحو 82 تيراواط/ساعة من الكهرباء خلال عام 2024، وهو ما يعادل تقريباً استهلاك دولة بحجم سويسرا. وأجرى دي فريس-غاو حسابات إضافية لتقدير تأثير استمرار النمو السريع، مع افتراض تضاعف الطلب على الذكاء الاصطناعي خلال الأشهر المتبقية من العام. وبناءً على هذه التقديرات، توصل إلى أنه قد تستهلك تطبيقات الذكاء الاصطناعي نصف إجمالي الكهرباء المستخدمة في  مراكز البيانات حول العالم. ورأت الدراسة أنه يجب على مشغلي مراكز البيانات وشركات التكنولوجيا وصانعي السياسات العمل معاً لوضع حلول مستدامة توازن بين الطلب المتزايد على الذكاء الاصطناعي وضرورة الحد من استهلاك الطاقة وتأثيره البيئي. من خلال الاستثمار في تقنيات توفير الطاقة، وتحسين إدارة أعباء العمل، واعتماد مصادر الطاقة المتجددة، يمكن ضمان استمرار تطور الذكاء الاصطناعي دون المساس باستدامة البنية التحتية للبيانات. ورغم الفوائد الكبيرة التي يقدمها الذكاء الاصطناعي في رفع مستوى الكفاءة، إلّا أنّ ارتفاع استهلاكه للطاقة يثير  مخاوف بيئية  متزايدة. ومع ذلك، يمكن تحقيق توازن بين التطور التكنولوجي والاستدامة من خلال تبني تقنيات أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، وتحسين إدارة أعباء العمل، والاعتماد بشكل أكبر على مصادر الطاقة المتجددة، وفقاً لما ذكره موقع Life Technology.

مقالات مشابهة

  • أبل تدرس الاستحواذ على Perplexity AI لتعويض تأخرها في سباق الذكاء الاصطناعي
  • خبراء يحذرون: الذكاء الاصطناعي ليس بديلًا آمنا للعلاج النفسي
  • ارتفاع هائل في استهلاك الطاقة بسبب الذكاء الاصطناعي.. ما الحل؟
  • الذكاء الاصطناعي في التحكيم الرياضي بين الدقة والتحديات
  • محتوى بلا بشر… الذكاء الاصطناعي يغزو تيك توك والارباح تتضاعف
  • غوغل تطور البحث الصوتي.. تفاعل ذكي مدعوم بـ«الذكاء الاصطناعي»
  • وضع الذكاء الاصطناعي.. رهان غوغل الجديد لمواجهة منافسي البحث
  • مش خطر على شغلك| الذكاء الاصطناعي يزيد راتبك بنسبة 56%
  • الدين المعرفي.. هل يتحول الذكاء الاصطناعي إلى عكاز يعيق الإبداع الفردي؟
  • ميتا تستقطب علماء الذكاء الاصطناعي من المنافسين