L'Intelligence Artificielle Prédit L'Autisme À Partir D'Analyses Du Cerveau De Nourrissons

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Les chercheurs ont mis au point un programme qui permet de prédire avec une grande précision les bébés de 6 mois qui développeront l'autisme à l'âge de 2 ans.

Une nouvelle étude montre que les scanners cérébraux, analysés à l'aide d'un type d'intelligence artificielle, peuvent révéler si les bébés de 6 mois sont susceptibles de développer l'autisme.

L'étude a examiné 59 nourrissons présentant un risque élevé de développer l'autisme; c'est-à-dire que chacun avait un frère aîné atteint d'autisme. L'intelligence artificielle prédit avec une précision de 100% que 48 nourrissons ne développeraient pas l'autisme. En outre, sur les 11 nourrissons qui ont développé le trouble à l'âge de 2 ans, le système a correctement prédit neuf des cas.

"C'était extrêmement précis", a déclaré à WordsSideKick.com Robert Emerson, auteur principal de l'étude et ancien boursier postdoctoral en neurosciences cognitives de l'Université de Caroline du Nord (UNC). [5 choses qui peuvent causer l'autisme]

Des études montrent que 20% des bébés de frères et sœurs plus âgés atteints d'autisme développeront ce trouble. Parmi les bébés de la population en général, 1,5% développent l'autisme, a déclaré Emerson à WordsSideKick.com.

Les résultats de la nouvelle recherche pourraient déboucher sur de nouveaux outils de diagnostic permettant d'identifier l'autisme avant l'apparition des symptômes, donnant ainsi aux cliniciens la possibilité d'intervenir tôt, ont déclaré les chercheurs.

"L'idée est que nous pouvons être plus efficaces si nous pouvons atteindre ces enfants avant qu'ils ne développent l'autisme, peut-être l'améliorer ou le prévenir", a déclaré le Dr Joseph Piven, professeur de psychiatrie à la faculté de médecine de l'UNC et directeur du Carolina Institute. pour les personnes ayant une déficience intellectuelle, a déclaré WordsSideKick.com. Les chercheurs ont publié leurs résultats aujourd’hui (7 juin) dans la revue Science Translational Medicine.

Le développement de l'autisme

Le trouble du spectre autistique, un trouble cérébral caractérisé par un large éventail de problèmes de communication sociale et de comportements répétitifs, affecte environ un enfant sur 68 aux États-Unis. Les symptômes comportementaux commencent généralement à apparaître chez les enfants vers 2 ans.

Emerson et ses collègues ont démontré qu'ils pouvaient identifier des biomarqueurs pour le trouble avant que les symptômes ne se manifestent.

Dans le cadre de leur étude, les chercheurs ont utilisé des scanners IRM pour imager le cerveau des nourrissons pendant leur sommeil. Au cours des balayages, les chercheurs ont enregistré l'activité neuronale de 230 régions différentes du cerveau, en cherchant particulièrement à savoir si des paires de ces régions - appelées connexions fonctionnelles - étaient synchronisées entre elles et, le cas échéant, dans quelle mesure.

Au total, les chercheurs ont mesuré 26 335 connexions fonctionnelles cruciales pour la cognition, la mémoire et le comportement.

Les chercheurs utilisent l'IRM pour établir des connexions entre les régions du cerveau afin de prédire quels nourrissons à haut risque développeront l'autisme.

Les chercheurs utilisent l'IRM pour établir des connexions entre les régions du cerveau afin de prédire quels nourrissons à haut risque développeront l'autisme.

Crédit: Institut de la Caroline pour les troubles du développement

Quand les enfants ont atteint l'âge de 2 ans, ils sont revenus pour une évaluation du comportement. Les chercheurs ont examiné les interactions sociales, la communication, le développement moteur et la tendance à effectuer des actions répétitives des enfants, et ont déterminé si chaque enfant était autiste. [11 faits que chaque parent devrait savoir sur le cerveau de son bébé]

Avec toutes les données en main, les chercheurs ont commencé par former leur programme d’apprentissage automatique, puis l’utiliser pour exécuter des prédictions. Ils voulaient voir avec quelle précision il était possible de prédire quels nourrissons avaient développé l'autisme, en utilisant uniquement les données de connexions fonctionnelles de l'enfant âgé de 6 mois. En d’autres termes, bien que les chercheurs sachent quels bébés étaient devenus des tout-petits atteints d’autisme et quels autres, ce n’était pas le cas du programme d’apprentissage automatique.

L'apprentissage automatique est une sorte de système d'intelligence artificielle qui devient plus intelligent en fonction des données qu'il traite. Dans ce cas, le programme apprenait à repérer les différences entre les connexions fonctionnelles imagées dans les données d'IRM recueillies à l'âge de 6 mois et en corrélation avec la cognition, la mémoire et le comportement et les détails des évaluations comportementales recueillies à 24 mois.

Au cours de ce programme, les enfants ont été divisés en deux groupes: les autistes et les non-atteints. Une fois qu'il a été formé, il peut faire des prédictions. [7 mythes de bébé démystifiés]

Mais pendant le processus de formation, les chercheurs n’ont pas utilisé les données des 59 enfants. Au lieu de cela, ils ont fourni des données provenant de 58 des 59 nourrissons pour former le modèle, puis pour obtenir la prévision, ils ont entré les données du nourrisson qu'ils avaient oublié. Ils l'ont répété pour tous les 59 enfants.

"Chaque enfant a été prédit séparément sur la base d'un modèle des autres enfants du groupe", a déclaré Emerson.

En fin de compte, le programme d'apprentissage automatique était correct dans 82% des cas dans lesquels les enfants avaient développé l'autisme.

Un groupe de familles extraordinaire

Piven a déclaré que l'équipe avait publié une étude plus tôt dans l'année qui montrait également un taux de prédiction impressionnant, mais que cette étude nécessitait deux examens IRM, un à 6 mois et un à un an. Piven l'aiguille à un âge plus tôt est une grande avancée, a déclaré Piven.

L’équipe de recherche a été émerveillée par les parents qui ont participé à cette étude et à d’autres au fil des années, compte tenu de tout ce qui était nécessaire, a-t-il déclaré.

"C'est un groupe extraordinaire de personnes", a déclaré Piven. "Non seulement ils ont un enfant plus âgé avec l'autisme, mais ils amènent leurs bébés, souvent plusieurs fois et de très loin, dans l'un de nos quatre sites cliniques à travers le pays."

"Ils sont très engagés", a déclaré Emerson.

Les chercheurs ont déclaré espérer que leurs contributions conduiraient à des interventions plus efficaces pour les enfants au seuil de l'autisme en développement.

Publié à l'origine sur WordsSideKick.com.


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