Un innovativo modello di intelligenza artificiale potrebbe presto rivoluzionare la diagnostica e la prevenzione delle malattie neurodegenerative come l’Alzheimer.

Sviluppato dai ricercatori dell’Università della California meridionale (USC), questo modello è in grado di misurare la velocità con cui il cervello invecchia, utilizzando dati provenienti dalla risonanza magnetica (RM) in modo non invasivo. I ricercatori sperano, quindi, che questo strumento possa essere fondamentale per la diagnosi precoce e il trattamento delle demenze.

Il nuovo modello AI: come funziona

La nuova intelligenza artificiale sfrutta una rete neurale convoluzionale tridimensionale (3D-CNN), che analizza le risonanze magnetiche di individui cognitivamente sani per misurare i cambiamenti neuroanatomici nel tempo. A differenza degli approcci tradizionali che stimano l’età biologica del cervello con una sola risonanza, questo metodo confronta i dati ottenuti da diverse scansioni, fatte a intervalli di tempo, sullo stesso individuo. Questo approccio longitudinale permette una valutazione più accurata dei cambiamenti che avvengono nel cervello, associati a un invecchiamento accelerato o rallentato.

I risultati del trial: correlazione con i test cognitivi

Durante lo studio, il nuovo modello ha analizzato le risonanze di 104 adulti cognitivamente sani e 140 pazienti con Alzheimer. I risultati ottenuti sono stati in linea con i test cognitivi ripetuti nel tempo, confermando che l’intelligenza artificiale è in grado di identificare le velocità di invecchiamento cerebrale. “L’allineamento di queste misure con i risultati dei test cognitivi indica che il sistema può fungere da biomarcatore precoce del declino neurocognitivo”, ha dichiarato Paul Bogdan, ingegnere e uno degli autori dello studio, pubblicato su Pnas.

Un nuovo biomarcatore per le malattie neurodegenerative

Questo sistema innovativo potrebbe diventare un potente strumento diagnostico per rilevare i primi segni del declino cognitivo, ben prima che i sintomi clinici emergano. Secondo Andrei Irimia, co-autore dello studio e professore associato di geriatria e neuroscienze presso USC, “questo modello potrebbe cambiare il modo in cui monitoriamo la salute cerebrale, sia nella ricerca che nella pratica clinica”. Le velocità di invecchiamento del cervello sono fortemente correlate, infatti, ai cambiamenti nelle funzioni cognitive, come memoria, velocità esecutiva e capacità di elaborazione.

Le differenze di invecchiamento tra uomini e donne

Un altro aspetto interessante dello studio riguarda le differenze di invecchiamento cerebrale tra uomini e donne. Il modello ha rilevato che il processo di invecchiamento avanza in modo diverso nelle varie aree del cervello a seconda del sesso. Questi risultati potrebbero spiegare, almeno in parte, perché uomini e donne presentano rischi differenti di sviluppare malattie neurodegenerative come l’Alzheimer. Irimia sottolinea che comprendere queste differenze potrebbe aprire nuove strade per trattamenti personalizzati.

Potenziale applicazione nel trattamento dell’Alzheimer

Il modello di AI ha anche il potenziale di identificare persone con un invecchiamento cerebrale accelerato prima che si manifestino i sintomi. Questo potrebbe permettere di intervenire precocemente, migliorando l’efficacia dei trattamenti contro l’Alzheimer. Attualmente, i farmaci per l’Alzheimer sono meno efficaci di quanto sperato, probabilmente perché i pazienti iniziano la terapia solo dopo che la patologia si è già manifestata in modo significativo nel cervello. “Ci auguriamo che, in futuro, il nostro sistema possa essere utilizzato per stimare il rischio di Alzheimer e per sviluppare terapie preventive più mirate”, ha affermato Irimia.