خلال النوم.. برنامج يتنبأ بالإصابة بالخرف والسرطان قبل التشخيص

قلة النوم ليلا تعني يوما مرهقا في اليوم التالي، ولكنها قد تسلط الضوء أيضا على أمراض ستصيب الناس بعد سنوات.

لقد طور العلماء برنامجا جديدا للذكاء الاصطناعي يمكنه التنبؤ بخطر الإصابة بالخرف، والنوبات القلبية، والسكتات الدماغية، والسرطان من بيانات ليلة نوم واحدة، قبل سنوات من التشخيص.

وتم تدريب النموذج، المسمى SleepFM، على 585000 ساعة من بيانات النوم التي تم جمعها من 65000 مشارك.

تأتي البيانات من تقييم النوم المسمى تخطيط النوم المتعدد - وهي دراسة تسجل موجات الدماغ وحركات العين ونشاط العضلات وإيقاع القلب والتنفس ومستويات الأكسجين.

قام الفريق، من جامعة ستانفورد، بمقارنة بيانات تخطيط النوم المتعدد مع السجلات الصحية الإلكترونية، والتي امتد بعضها على مدى 25 عاما.

لقد اكتشفوا أنه يمكن التنبؤ بـ 130 مرضا مختلفا بدقة معقولة من خلال بيانات نوم المريض.

كانت تنبؤات النموذج قوية بشكل خاص فيما يتعلق بالسرطانات، ومضاعفات الحمل، وأمراض الدورة الدموية، والاضطرابات العقلية.

قال المؤلف جيمس زو: "يتعلم برنامج SleepFM لغة النوم بشكل أساسي. لقد فوجئنا بسرور بأن النموذج قادر على تقديم تنبؤات مفيدة لمجموعة متنوعة من الظروف."

كما اكتشف الفريق أنه على الرغم من أن إشارات القلب أثبتت أنها الأكثر إفادة لأمراض الدورة الدموية، إلا أن إشارات نشاط الدماغ التقطت بشكل أفضل الحالات العقلية والعصبية، وكانت إشارات التنفس هي الأفضل للتنبؤ باضطرابات الجهاز التنفسي، إلا أن مزيجًا من جميع أنواع الإشارات هو الذي أنتج أفضل النتائج الإجمالية.

قال الدكتور زو: "إن أحد التطورات التقنية التي حققناها في هذا العمل هو معرفة كيفية تنسيق جميع طرائق البيانات المختلفة هذه حتى تتمكن من الالتقاء معًا لتعلم نفس اللغة".

وكتب الباحثون في مجلة Nature Medicine : "النوم عملية بيولوجية أساسية ذات آثار واسعة النطاق على الصحة البدنية والعقلية، ومع ذلك فإن علاقته المعقدة بالأمراض لا تزال غير مفهومة بشكل جيد.

وقد تبين أن برنامج SleepFM دقيق بنسبة 89% في التنبؤ بمرض باركنسون، و85% في التنبؤ بالخرف، و81% في التنبؤ بالنوبات القلبية.

كما يمكنها التنبؤ بسرطان الثدي وسرطان البروستاتا بدقة 87 و 89 في المائة على التوالي، وكانت دقيقة بنسبة 84 في المائة في التنبؤ بخطر الوفاة.

على الرغم من أن دراسات النوم الحالية تتطلب معدات سريرية متخصصة، قال الفريق إن نتائجهم تشير إلى أن تخطيط النوم المتعدد قد يصبح في النهاية أداة قوية للكشف المبكر.

ويوضح هذا العمل أن النماذج الأساسية يمكنها تعلم لغة النوم من تسجيلات النوم متعددة الوسائط، مما يتيح تحليلا قابلا للتطوير وفعالا من حيث التصنيف والتنبؤ بالأمراض.