نموذج جديد: الذكاء الاصطناعي يتنبأ بالأمراض أثناء النوم

نموذج جديد: الذكاء الاصطناعي يتنبأ بالأمراض أثناء النوم

الذكاء الاصطناعي يتنبأ بالأمراض

قلة النوم خلال الليل تجعلك تشعر بالتعب والإرهاق خلال يومك، لكنها قد تنذر أيضًا بأمراض ستصيب الشخص بعد سنوات، وبالاعتماد على نموذج ذكاء اصطناعي جديد أصبح الذكاء الاصطناعي يتنبأ بالأمراض خلال النوم، وقد طور هذا النموذج باحثون في كلية الطب بجامعة ستانفورد وقاموا بتحليل النوم بالذكاء الاصطناعي للتنبؤ باحتمالية إصابة الشخص بأكثر من 100 حالة مرَضية وأطلق على النموذج اسم SleepFM وتم تدريبه على بيانات نوم بلغت حوالي 600 ألف ساعة جمعت من 65 ألف مشارك.

الذكاء الاصطناعي يتنبأ بالأمراض خلال النوم

يتم الحصول على البيانات الصحية خلال النوم من خلال تخطيط النوم، وهو تقييم شامل للنوم يَستخدم أجهزة استشعار متنوعة لتسجيل نشاط الدماغ ونشاط القلب وإشارات التنفس وحركات الساقين وحركات العين وغيرها، كما أن تخطيط النوم المتعدد يسجِّل عددًا هائلًا من الإشارات الفسيولوجية، ويتم إجراؤه لمدة ثماني ساعات على الشخص الخاضع للدراسة.

لا يُستخدم من هذه البيانات سوى جزء ضئيل في أبحاث وطب النوم، لكن اليوم بما أن الذكاء الاصطناعي يتنبأ بالأمراض فقد أصبح بالإمكان معرفة كمية بيانات أكبر بكثير، وتعد هذه الدراسة الأولى من نوعها التي تَستخدم الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات النوم بشكل واسع النطاق.

دراسة بيانات النوم المختلفة.. تعلّم لغة نومك

للاستفادة من الكم الهائل من البيانات التي يتم الحصول عليها أثناء النوم، قام الباحثون ببناء نموذج جديد بالذكاء الاصطناعي لديه القدرة على تدريب وتعليم نفسه باستخدام كميات هائلة من البيانات، وفي هذا النموذج استُخدمت بيانات تخطيط النوم المتعدد (polysomnography) التي بلغت حوالي 600 ألف ساعة، وتم تدريب نموذج SleepFM عليها، وقسمت بيانات النوم هذه إلى فترات زمنية مدة كل منها خمس ثوانٍ، وقد تمكن هذا النموذج من استيعاب ودمج بيانات متعددة مثل تخطيط الدماغ الكهربائي وتخطيط القلب الكهربائي وتخطيط العضلات الكهربائي وقراءة النبض وتدفق الهواء أثناء التنفس وتحديد كيفية ترابط هذه البيانات مع بعضها.

قدرة هذا النموذج على التنبؤ بالأمراض

بعد انتهاء مرحلة تدريب النموذج، استطاع الباحثون ضبطه ليقوم بمهام مختلفة. في البداية تم اختباره على مهام تحليل النوم مثل: تصنيف مراحل النوم المختلفة، وتشخيص شدة انقطاع التنفس النومي، وقد حقق النموذج أداءً مثاليًا في هذين المجالين، ثم انتقل الباحثون إلى هدف أكبر وهو تحليل بيانات النوم للتنبؤ بظهور بعض الأمراض مستقبلًا من خلال ربط بيانات تخطيط النوم مع متابعة النتائج الصحية الطويلة الأمد للمشاركين أنفسهم في هذه الدراسة.

تراوحت أعمار المشاركين في الدراسة بين سنتين و 96 عامًا، وتم الحصول على بيانات النوم الخاصة بهم من مركز ستانفورد لطب النوم. جمعت البيانات المحفوظة بين عامي 1999 و 2024 وقام العلماء بربط بيانات النوم لهؤلاء المرضى مع سجلاتهم الصحية الإلكترونية مما سمح لهم بمتابعة تصل إلى 25 عامًا لبعض المرضى.

استطاع النموذج تحليل أكثر من 1000 فئة مرَضية في السجلات الصحية، وكانت لديه القدرة على التنبؤ بنحو 130 فئة بدقة من خلال بيانات نوم المريض فقط، وكانت التنبؤات قوية بشكل خاص فيما يتعلق بالسرطانات ومضاعفات الحمل وأمراض الدورة الدموية والاضطرابات النفسية. يعمل العلماء حاليًا على إيجاد طرق لتحسين دقة تنبؤ النموذج الجديد ربما من خلال إضافة بيانات من الأجهزة المحمولة القابلة للارتداء.

آخر تعديل بتاريخ