m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
Revue neurologique · 2025

Искусственный интеллект в предимптомных неврологических заболеваниях: преодоление обычных вариаций и продромальных сигнатур.

СтатьяОбзорНазвание и аннотация: Машинный перевод · не проверен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Soulier T, Burgos N, Hassanaly R, Pitombeira M, Solal M, Roy H, Hamzaoui M, Yazdan-Panah A, de Paula Faria D, Louapre C, Bodini B, Bottlaender M, Ayache N, Colliot O, Stankoff B

Аннотация

Пресимптоматические неврологические заболевания характеризуются ранними патологическими изменениями, которые происходят до появления явных клинических симптомов. Эти стадии, которые включают в себя такие продромы, как расстройство поведения сна РЕМ в Паркинсоне или слабое когнитивное расстройство в Альцгеймере, открывают важные возможности для раннего вмешательства. Однако их обнаружение по-прежнему сопряжено с трудностями из-за тонкости изменений и дублирования с обычной межиндивидуальной изменчивостью. Искусственный интеллект (AI), особенно машинное обучение (ML) и глубокое обучение (DL), предлагает новые инструменты для обнаружения скрытых подписей в сложных биомедицинских данных. Во - первых, мы изучаем, как контролируемые модели ML могут обнаруживать известные продромы в различных формах, включая ЭЭГ, когнитивные оценки и структурное изображение. В зависимости от входных данных различные типы моделей, такие, как алгоритмы на основе деревьев для структурированных данных и созвездийные или трансформаторные сети для изображений и сигналов, могут извлекать прогнозные особенности раннего нейродегенерации. Эти подходы продемонстрировали успех в выявлении лиц, входящих в группу риска, до достижения клинических пороговых значений. Однако обнаружение только известных моделей ограничивает масштабы раннего вмешательства. Многие люди, которые будут продолжать развивать неврологические заболевания, могут еще не испытывать никакого признанного продромаального синдрома. Преодоление этого пробела требует перехода от предопределенных ярлыков к моделям, способным выявлять изощренные, неизвестные аномалии у людей, которые все еще считаются здоровыми. Во-вторых, мы занимаемся выявлением скрытых аномалий среди лиц, которые еще не считаются подверженными риску, без известных продромальных структур. Благодаря добыче клинических записей, бесплатных текстовых медицинских записей и баз данных о состоянии здоровья населения (например, UK Biobank, EDS-AP-HP) и анализу данных сенсоров с смартфонов или изношенных средств АИ может отслеживать отклонения от здорового образа жизни задолго до появления симптомов или официального диагноза. Такой подход открывает перспективы для масштабируемой, малозагруженной, экологической проверки. И наконец, мы внедряем концепцию псевдоздоровых близнецов - синтетические, индивидуализированные исходные данные, полученные на основе таких структурных данных, как МРТ, для улучшения обнаружения аномалий. Эти модели предсказывают ожидаемый здоровый сигнал пациента в другой форме, такой, как PET, что позволяет вычитать нормальную анатомическую и физиологическую изменчивость изолировать последствия конкретных заболеваний. Генерационные модели, такие, как GANs и VAE, продемонстрировали многообещающее значение в создании таких перекрестных ссылок, что способствовало раннему обнаружению аномалий в таких болезнях, как Альцгеймер и множественный склероз. Вместе эти подходы показывают, как ИИ может преодолеть разрыв между нормальными вариациями и ранней патологией, создавая возможности для более чувствительного, индивидуализированного и масштабируемого для населения обнаружения предсимптомных неврологических заболеваний.
Оригинал публикации

Artificial intelligence in presymptomatic neurological diseases: Bridging normal variation and prodromal signatures.

Presymptomatic neurological diseases are marked by early pathological changes that occur before overt clinical symptoms. These stages, which include prodromes such as REM sleep behavior disorder in Parkinson's or mild cognitive impairment in Alzheimer's, offer critical opportunities for early intervention. However, their detection remains challenging due to the subtlety of changes and the overlap with normal interindividual variability. Artificial intelligence (AI), especially machine learning (ML) and deep learning (DL), offers new tools to uncover hidden signatures in complex biomedical data. First, we explore how supervised ML models can detect known prodromal patterns across diverse modalities, including EEG, cognitive scores, and structural imaging. Depending on the input, various model types - such as tree-based algorithms for structured data and convolutional or transformer networks for images and signals - can extract predictive features of early neurodegeneration. These approaches have demonstrated success in identifying at-risk individuals before clinical thresholds are reached. Yet, detecting only known patterns limits the scope of early intervention. Many individuals who will go on to develop neurological disease may not yet exhibit any recognized prodromal syndrome. Bridging this gap requires moving beyond predefined labels toward models capable of identifying subtle, unknown anomalies in individuals still considered healthy. Second, we address the detection of latent anomalies among individuals not yet considered at risk without identifiable known prodromal patterns. By mining clinical records, free-text medical notes, and population-level health databases (e.g., UK Biobank, EDS-AP-HP), and by analyzing sensor data from smartphones or wearables, AI can flag deviations from healthy patterns long before symptom onset or formal diagnosis. This approach holds promise for scalable, low-burden, ecological screening. Finally, we introduce the concept of pseudo-healthy twins - synthetic, personalized baselines generated from structural data such as MRI, to improve anomaly detection. These models predict a patient's expected healthy signal in another modality, such as PET, enabling the subtraction of normal anatomical and physiological variability to isolate disease-specific effects. Generative models like GANs and VAEs have shown promise in producing these cross-modal references, enhancing early anomaly detection in diseases like Alzheimer's and multiple sclerosis. Together, these approaches show how AI can bridge the gap between normal variation and early pathology, enabling more sensitive, personalized, and population-scalable detection of presymptomatic neurological disease.

Предметные рубрики MeSH

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты