L’intelligence artificielle peut détecter les premières indications de démence à partir d’un simple scanner cérébral bien avant l’apparition des principaux symptômes – et dans certains cas juste avant l’apparition des symptômes – selon des chercheurs de Cambridge.
Les démences sont considérées comme l’accumulation de divers types de protéines dans le cerveau, ce qui perturbe les tissus cérébraux et entraîne une chute cognitive. Dans le cas d Alzheimer maladie, ces acides aminés comprennent la bêta-amyloïde, qui forme généralement des « plaques », s’agglomérant entre les neurones et affectant leur propre fonction, et la protéine tau, qui s’accumule dans les neurones.
Les ajustements moléculaires et cellulaires du cerveau commencent généralement plusieurs années juste avant l’apparition des symptômes. Le diagnostic de démence peut prendre plusieurs mois, voire plusieurs années. Il nécessite généralement deux ou trois visites dans un centre médical et peut inclure une gamme de tests CT, CHIEN et IRM ainsi que des ponctions dorsales invasives.
IRM de l’esprit d’un volontaire en bonne santé. Crédit : Timothy Rittman
Une équipe dirigée par le professeur Zoe Kourtzi à l’université ou au collège de Cambridge ainsi que l’Alan Turing Start a développé des outils de compréhension automatique qui peuvent identifier la démence chez les individus à un stade très précoce. À l’aide d’analyses mentales de personnes qui ont développé la maladie d’Alzheimer, leur algorithme d’apprentissage de l’appareil a découvert des modifications structurelles dans notre cerveau. Combinée aux résultats des tests d’espace mémoire standard, la formule a pu fournir un score pronostique, c’est-à-dire la probabilité que l’individu contracte la maladie d’Alzheimer.
Pour les patients présentant une déficience intellectuelle légère – indications de perte de mémoire ou même de problèmes de langage ou même de perception visuelle/spatiale – l’algorithme a été plus précis que 80% pour prédire les individus qui ont développé la maladie d’Alzheimer. Il avait également été en mesure d’anticiper la vitesse à laquelle leur cognition particulière diminuerait avec le temps.
IRM de l’esprit d’un patient atteint de la maladie d’Alzheimer. Crédit : TImothy Rittman
Le professeur Kourtzi, par l’intermédiaire du département de psychologie de Cambridge, a déclaré : « Nous avons formé des algorithmes d’apprentissage de dispositifs pour identifier les indications très précoces de démence simplement en recherchant des modèles de perte de matière grise – essentiellement, l’usure – dans le cerveau humain. Lorsque nous combinons cela avec des tests d’espace mémoire standard, nous pouvons prévoir si un individu présentera un déclin plus lent ou même plus rapide au sein de sa cognition.
« Nous avons même pu reconnaître des patients qui ne présentaient pas encore de symptômes, mais qui ont développé la maladie d’Alzheimer. ”
«Avec le temps, j’espère pouvoir identifier les individus dès cinq ans jusqu’à dix ans avant que ces personnes présentent des symptômes inclus dans un examen de santé. ”
– Enseignante Zoe Kourtzi, Division de psychologie
Même si l’algorithme a été amélioré pour rechercher les signes de la maladie d’Alzheimer, le professeur Kourtzi et ses collègues l’entraînent en fait à identifier différentes formes de démence, chacune ayant son schéma caractéristique associé à la perte de volume.
Dr. Timothy Rittman du département associé aux neurosciences cliniques et un consultant de l’hôpital Addenbrooke, qui fait partie de la fondation NHS des hôpitaux universitaires de Cambridge (CUH), dirigent actuellement un effort pour déterminer si cette méthode est utile dans un cadre médical.
« Nous avons montré que cette technique fonctionne dans un cadre d’analyse – nous devons maintenant la tester dans l’établissement du « monde réel » », a expliqué le docteur Rittman.
Jusqu’à présent, environ 80 personnes ont participé à l’essai, qui était géré par le CUH, le Cambridgeshire et le Peterborough NHS Foundation Trust ainsi que deux fiducies du NHS à Brighton.
Attraper la démence plus tôt est important pour plusieurs facteurs, a expliqué le Dr . Rittman. « Lorsque les patients commencent à éprouver des problèmes de mémoire et des problèmes cognitifs, cela peut naturellement être une période très difficile. Être en mesure de proposer un diagnostic précis leur apporte de la clarté et, selon le diagnostic, peut apaiser leurs pensées ou les aider tous et leurs proches à se préparer à plus long terme. ”
« Si nous attrapons tous la maladie suffisamment tôt, nous pouvons recommander des changements de mode de vie – médicaments contre la tension artérielle, alimentation et exercice améliorés, arrêt de la cigarette, par exemple – qui pourraient aider à ralentir le développement de la maladie. ”
– Dr. Timothée Rittman
Il existe actuellement très peu de médicaments offerts pour aider à traiter la démence. On pense que l’une des raisons pour lesquelles les essais scientifiques échouent souvent est principalement parce qu’une fois qu’un patient déploie ses symptômes, il peut être dans sa phase finale pour faire une distinction majeure. Avoir la capacité d’identifier les personnes à un stade très précoce pourrait ainsi aider les chercheurs à créer de nouveaux médicaments.
Si l’essai fonctionne, l’algorithme pourrait être déployé auprès d’un nombre incalculable de patients supplémentaires à travers le pays.
Vivre avec la maladie d’Alzheimer
Le patient d’Addenbrooke, Dennis Clark Simon, a été l’une des premières personnes du pays à participer au dernier essai. Avant le verrouillage, le directeur des ventes du marché, 75 ans, profitait de sa pension avec sa femme Cent, partait en vacances et promenait ses deux chiens. Mais Dime a vite remarqué que cet individu commençait à négliger les choses.
« Si je demandais à votre animal de compagnie de faire quelque chose, il ferait le contraire. Lorsque nous sortions pour les repas – ce que nous n’avons pas tous fait pendant une longue période à cause du verrouillage – il ne pouvait pas garder à l’esprit comment payer quelque chose. ”
Dime a décidé d’appeler le médecin généraliste pour obtenir de l’aide lorsque Dennis, qui avait toujours été fier de son look, a commencé à porter les mêmes vêtements encore et encore.
«Le médecin généraliste a fait un test rapide au téléphone et a mentionné que Dennis devait être connu. J’avais entendu dire qu’Addenbrooke avait une mémoire très étendue, donc j’étais vraiment content que les gens aient pu être connus là-bas.
«Nous avons eu une première discussion et on nous a demandé si nous voulions réduire le parcours de recherche, ce que j’avais vraiment envie de faire pour Dennis car cela ne l’aide pas seulement, cela aide aussi d’autres personnes. ”
Dennis a subi une bonne IRM et plus tard le même jour, il et Penny ont appris que son résultat correspondait au point de départ précoce de la maladie d’Alzheimer. Dennis commencera à recevoir des médicaments pour aider à traiter les symptômes de la maladie d’Alzheimer.
«Nous sommes très reconnaissants envers Addenbrooke et pourrions recommander à d’autres personnes d’entreprendre des essais également. Un diagnostic plus rapide signifie que Dennis pourra commencer un médicament qui, espérons-le, retardera sa maladie. De plus, cela signifie que nous pouvons adopter une politique pour l’avenir et commencer à simplement accepter ce qui se passe. ”
Étude de cas grâce à Fiducie de base du NHS des hôpitaux du Collège de Cambridge .
Les références:
« Prédire l’accumulation future de tau dans la maladie d’Alzheimer asymptomatique et précoce » par Frederick Giorgio, William M Jagust, Suzanne Baker, Susan M. Landau, Peter Tino plus Zoe Kourtzi pour votre initiative de neuroimagerie de la maladie d’Alzheimer, 17 août 2020, bioRxiv .
DOI : dix. 1101/2020. 08. quinze. 252601
« Modélisation des trajectoires pronostiques de la diminution cognitive due à la maladie d’Alzheimer » par Joseph Giorgio, Susan M. Landau, William J. Jagust, Peter Tino plus Zoe Kourtzi for that Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative, 26 Le mois de janvier 2020, NeuroImage : clinique .
DOI : 10. 1016/j. nicl. 2020. 102199
