ردپای زودهنگام آلزایمر در شبکیه چشم با کمک هوش مصنوعی

برای یک معاینه معمول چشم مراجعه می‌کنید و با نسخه‌ای تازه بیرون می‌آیید، یا شاید روزی با یک هشدار. این موضوع شبیه داستان‌های علمی تخیلی به نظر می‌رسد، اما پژوهش‌های تازه نشان می‌دهد شبکیه چشم ممکن است مدت‌ها پیش از آنکه لغزش‌های حافظه آشکار شوند، سرنخ‌های اولیه‌ای از خطر ابتلا به بیماری آلزایمر در خود داشته باشد.

شبکیه فقط صفحه‌ای برای دیدن نیست. این بافت نازک و سرشار از نورون، رگ‌های خونی بسیار ظریف و شبکه عصبی مغز را بازتاب می‌دهد. از آنجا که شبکیه با تصویربرداری غیرتهاجمی قابل مشاهده است، پژوهشگران رفته‌رفته آن را مانند پنجره‌ای به سوی آسیب‌شناسی‌های عمیق‌تر و کندتر بدن بررسی می‌کنند.

در بزرگ‌ترین مطالعه از این نوع، گروهی به سرپرستی روئوگو فانگ، مهندس زیست‌پزشکی در دانشگاه فلوریدا، ۶۲٬۸۷۶ عکس شبکیه از بیش از ۴۰٬۰۰۰ شرکت‌کننده در بیوبانک بریتانیا را وارد الگوریتم‌های یادگیری عمیق کردند. هوش مصنوعی برای شناسایی مستقیم آلزایمر آموزش ندیده بود. در عوض، یاد گرفت از روی الگوهای ظریف موجود در تصاویر، دوازده عامل مرتبط با خطر را پیش‌بینی کند؛ از جمله جنسیت، سن، مصرف سیگار، الگوهای خواب، مصرف الکل، نشانه‌های افسردگی، توده بدنی، فشار خون و دیگر شاخص‌های عروقی یا متابولیک.

نتایج چشمگیر بود. مدل‌ها تغییرات بسیار کوچکی را تشخیص دادند که بیشتر پزشکان ممکن است از کنار آن بگذرند: رگ‌های سخت‌تر و کم‌انعطاف‌تر، تراکم کمتر ریزرگ‌ها، نازک‌شدن ظریف سر عصب بینایی و تنگ‌شدن شریانچه‌ها. این موارد از نشانه‌های پیری شبکیه هستند و با احتمال بالاتر ابتلا به آلزایمر در آینده ارتباط داشتند.

با این حال، این عکس‌ها به معنای تشخیص قطعی بیماری دهه‌ها پیش از بروز آن نیستند. آنچه نشان می‌دهند امضاهایی زیستی است؛ اثرانگشت‌هایی از خطر انباشته‌شده که با عوامل جمعیت‌شناختی، عروقی و سبک زندگی مرتبط با زوال عقل هم‌خوانی دارد. این‌ها ارتباط هستند، نه قطعیت. علت نیز هنوز اثبات نشده است.

فانگ و همکارانش می‌نویسند: «می‌دانیم بیماری آلزایمر طی چند دهه شکل می‌گیرد، اما بیشتر ابزارهای تشخیصی بر آسیب‌شناسی مراحل پایانی تمرکز دارند، زمانی که برای مداخله بسیار دیر شده است.» به باور آن‌ها، اگر سلامت شبکیه به یک نشانگر زیستی تبدیل شود، پزشکان می‌توانند بیماران در معرض خطر را زودتر شناسایی کنند و آن‌ها را به اقدامات پیشگیرانه تشویق کنند.

تصویربرداری شبکیه می‌تواند به زنگ هشدار اولیه برای افت شناختی تبدیل شود و مدت‌ها پیش از نمایان‌شدن کاهش حافظه، سرنخ‌های قابل اقدام در اختیار پزشکان بگذارد.

این ایده از نظر عملی جذاب است. عکس‌برداری از شبکیه هم‌اکنون برای افراد مبتلا به دیابت، آب‌سیاه یا آب‌مروارید بخشی از روند معمول مراقبت است. اگر بتوان از همان تصاویر برای استخراج نشانه‌های خطر زوال عقل استفاده کرد، زیرساخت بالینی تا حد زیادی آماده خواهد بود. افزون بر این، شبکیه شاید فقط درباره مغز با ما سخن نگوید: مطالعات پیشین ویژگی‌های شبکیه را با سلامت استخوان و حتی خطر کلی مرگ‌ومیر مرتبط دانسته‌اند؛ موضوعی که نشان می‌دهد شبکیه می‌تواند بازتابی از تغییرات فراگیر بدن باشد.

با این حال، احتیاط ضروری است. این مطالعه الگوها و همبستگی‌ها را توصیف می‌کند. زیست‌شناسی نهفته در زیر این یافته‌ها هنوز روشن نیست؛ اینکه تنگی شریانچه‌ها نشانه‌ای از فروپاشی گسترده‌تر عصبی عروقی باشد که آلزایمر را پیش می‌برد، یا فقط اثری موازی از افزایش سن و بیماری‌های عروقی. برای جداکردن این مسیرها از یکدیگر، به پژوهش‌های طولی بیشتری نیاز است.

آلزایمر را مانند رد خرده‌نان‌ها در نظر بگیرید. شبکیه ممکن است یکی از جاهایی باشد که این خرده‌نشانه‌ها در آن می‌افتند. اگر با دقت دنبال شوند، می‌توانند مسیرهای تازه‌ای برای تشخیص زودهنگام آلزایمر، کارآزمایی‌های پیشگیرانه و درک عمیق‌تر از چگونگی آغاز و گسترش بیماری‌های مغزی نشان دهند.