Πώς ο κακός ύπνος συνδέεται με τη νόσο Αλτσχάιμερ – Τι αποκαλύπτει ένα τεστ ύπνου με AI

Ερευνητές στο Πανεπιστημίου Carlos III της Μαδρίτης και του Νοσοκομείου Universitario Severo Ochoa στην Ισπανία, προχώρησαν στην ανάπτυξη ενός εργαλείου τεχνητής νοημοσύνης που μπορεί να βοηθήσει στην έγκυρη
διάγνωση του Αλτσχάιμερ, αναλύοντας την εγκεφαλική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια του ύπνου.

Βασική επιδίωξη των ερευνητών ήταν να καταφέρουν να δημιουργήσουν έναν απλούστερο και λιγότερο επεμβατικό τρόπο ανίχνευσης της πάθησης, πριν γίνουν εμφανή τα συμπτώματα.

Τα ευρήματα της μελέτης, που δημοσιεύτηκε στο GeroScience, έδειξαν ότι τα πρότυπα στα νυχτερινά εγκεφαλικά κύματα μπορεί να αποκαλύπτουν πρώιμες βιολογικές αλλαγές που συνδέονται με τη νόσο Αλτσχάιμερ χρόνια πριν εμφανιστούν σημαντικά προβλήματα μνήμης.

Για την ανάλυση των αποτελεσμάτων και των δεδομένων η ομάδα ξεκαθάρισε ότι έγινε εκτεταμένη χρήση της ΤΝ, ενώ και η συγγραφέας της μελέτης Lorena Gallego Viñarás ξεκαθάρισε ότι «Η τεχνητή νοημοσύνη δεν έχει σκοπό να αντικαταστήσει τυχόν ιατρικές εξετάσεις, αλλά μάλλον να υποστηρίξει την έγκαιρη διάγνωση».

Κατά την ίδια, η όσο το δυνατόν ταχύτερη διάγνωση της νόσου είναι καθοριστική καθώς το Αλτσχάιμερ είναι μια προοδευτική εγκεφαλική νόσος που επηρεάζει σήμερα περίπου 7,4 εκατομμύρια Αμερικανούς ηλικίας 65 ετών και άνω, ενώ μπορεί να αρχίσει να προκαλεί βλάβες, χρόνια πριν εμφανιστούν συμπτώματα όπως απώλεια μνήμης, σύγχυση και δυσκολία στην ολοκλήρωση καθημερινών εργασιών.

Τι αποκαλύπτει ο ύπνος για τον εγκέφαλο

Ένα απο τα πιο εντυπωσιακά ευρήματα είναι ότι ο ύπνος και το Αλτσχάιμερ επηρεάζουν σημαντικά το ένα το άλλο. Για να γίνει κατανοητό προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η σχέση λειτουργεί και προς τις δύο κατευθύνσεις: η νόσος Αλτσχάιμερ μπορεί να διαταράξει τα φυσιολογικά πρότυπα ύπνου , ενώ ο κακός ύπνος μπορεί να συμβάλλει σε βιολογικές διεργασίες που συνδέονται με την εξέλιξη της νόσου.

Την ίδια στιγμή, οι ερευνητές επικεντρώθηκαν τόσο πολύ στον ύπνο, δίοτι όπως εξηγούν είναι μια περίοδος κατά την οποία ο εγκέφαλος είναι ιδιαίτερα ενεργός στην απομάκρυνση των κυτταρικών αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένης της βήτα-αμυλοειδούς, μιας πρωτεΐνης που σχετίζεται με τη νόσο Αλτσχάιμερ.

«Τα σήματα καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας μια σειρά ηλεκτροδίων τοποθετημένων στο τριχωτό της κεφαλής που καταγράφουν την ηλεκτρική δραστηριότητα των νευρώνων καθ' όλη τη διάρκεια της νύχτας», δήλωσε ο Viñarás, από το Τμήμα Νευροεπιστημών και Βιοϊατρικών Επιστημών στο UC3M.

Στη συνέχεια πρόσθεσε, «χρησιμοποιήσαμε την Τεχνητή Νοημοσύνη για να αναλύσουμε αυτήν την ηλεκτρική δραστηριότητα και να εντοπίσουμε ορισμένες αλλαγές που μπορεί να υποδηλώνουν τη συσσώρευση πρωτεϊνών στον εγκέφαλο, οι οποίες αργότερα θα οδηγήσουν σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες».

Πώς δοκιμάστηκε η Τεχνητή Νοημοσύνη

Η μελέτη περιελάμβανε 42 άτομα με ήπια έως μέτρια νόσο Αλτσχάιμερ και 58 γνωστικά υγιείς ενήλικες. Οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε πολυυπνογραφήματα κατά τη διάρκεια της νύχτας, ενώ κατά τη διάρκεια αυτών των εξετάσεων, ηλεκτρόδια τοποθετημένα στο τριχωτό της κεφαλής κατέγραφαν την εγκεφαλική δραστηριότητα καθ' όλη τη διάρκεια της νύχτας.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης προκειμένου να αναλύσουν τα δεδομένα εγκεφαλικών κυμάτων. Έπειτα τα αποτελέσματα που προέκυωαν συγκρίθηκαν με τα επίπεδα πρωτεϊνών που χρησιμοποιούνται συνήθως ως βιοδείκτες της νόσου Αλτσχάιμερ στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό, συμπεριλαμβανομένης της βήτα-αμυλοειδούς, της ταυ και της ελαφριάς αλυσίδας νευρονημάτων. Στο τέλος της διαδικασίας, σύμφωνα με τους ερευνητές, το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης ήταν σε θέση να διακρίνει υγιή άτομα από άτομα με Αλτσχάιμερ με υψηλό βαθμό ακρίβειας.

Γιατί έχει σημασία η έγκαιρη ανίχνευση

Προηγούμενη έρευνα υποδηλώνει ότι η γνωστική εξασθένηση μπορεί να ξεκινήσει έως και 15 χρόνια πριν από τη διάγνωση της άνοιας - ένας γενικός όρος για παθήσεις που επηρεάζουν τη μνήμη, τη σκέψη και την καθημερινή λειτουργία, με τη νόσο Αλτσχάιμερ να είναι η πιο κοινή μορφή.

Καθώς οι τρέχουσες διαθέσιμες θεραπείες δείχνουν το μεγαλύτερο όφελος στα πρώιμα στάδια, οι επιστήμονες αναζητούν όλο και περισσότερο τρόπους για να εντοπίσουν την πάθηση νωρίτερα.

Η διάγνωση της νόσου περιλαμβάνει σήμερα έναν συνδυασμό κλινικών αξιολογήσεων, εξετάσεων αίματος, απεικόνισης εγκεφάλου και, σε ορισμένες περιπτώσεις, οσφυονωτιαίας παρακέντησης ή σπονδυλικής παρακέντησης για την ανάλυση του εγκεφαλονωτιαίου υγρού, ενώ το μεγαλύτερο πρόβλημα είναι ότι ορισμένες από αυτές τις εξετάσεις είναι εξαιρετικά δαπανηρές, επεμβατικές ή δυσπρόσιτες.

Ουσιαστικά η συγκεκριμένη έρευνα διερεύνησε εάν ο ύπνος θα μπορούσε να προσφέρει μια άλλη οδό για την έγκαιρη ανίχνευση.

Διαφορετικές μορφές της νόσου Αλτσχάιμερ

Η τεχνολογία εντόπισε επίσης τρεις διακριτές βιολογικές υποομάδες μεταξύ των ασθενών με Αλτσχάιμερ.

Συγκεκριμένα κάθε ομάδα εμφάνισε διαφορετικά πρότυπα στα επίπεδα πρωτεΐνης που σχετίζονται με τη νόσο, γεγονός που υποδηλώνει ότι η πάθηση μπορεί να μην ακολουθεί την ίδια βιολογική οδό σε κάθε ασθενή, ακόμη και στα αρχικά της στάδια.

Οι ερευνητές δήλωσαν ότι αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη βελτίωση της κατανόησης του τρόπου με τον οποίο αναπτύσσεται η νόσος Αλτσχάιμερ και ενδεχομένως να υποστηρίξουν πιο εξατομικευμένες προσεγγίσεις στη διάγνωση και τη θεραπεία στο μέλλον.

Δυνατότητα για έλεγχο κατ' οίκον

Η ομάδα πιστεύει ότι οι αξιολογήσεις που βασίζονται στον ύπνο θα μπορούσαν τελικά να συμπληρώσουν τις εξετάσεις αίματος που μετρούν τις πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη νόσο Αλτσχάιμερ.

Επειδή οι μελέτες ύπνου είναι μη επεμβατικές, οι ερευνητές προτείνουν ότι η προσέγγιση θα μπορούσε να γίνει ένα σχετικά προσιτό εργαλείο διαλογής που θα μπορούσε ακόμη και να πραγματοποιηθεί από το σπίτι ενός ασθενούς.

Σημείωσαν επίσης ότι η αναγνώριση και η θεραπεία των διαταραχών ύπνου θα μπορούσαν να έχουν πρόσθετα οφέλη, δεδομένων των αυξανόμενων στοιχείων που συνδέουν τον διαταραγμένο ύπνο με τη γνωστική εξασθένηση.

«Η έρευνά μας αναζητά ένα εργαλείο που επιτρέπει την έγκαιρη διάγνωση της νόσου Αλτσχάιμερ, ένα εργαλείο που να είναι μη επεμβατικό, οικονομικά προσιτό και ικανό να επεκταθεί στην πλειονότητα του πληθυσμού», δήλωσε σε ανακοίνωσή της η Δρ. Άννα Μικέλα Γκαέτα, πνευμονολόγος στο Νοσοκομείο Πανεπιστημιούπολης Σεβέρο Οτσόα.

Τέλος, σύμφωνα με τους ίδιους τα ευρήματα υπογραμμίζουν τον αυξανόμενο ρόλο που θα μπορούσε να διαδραματίσει η συνεργασία μεταξύ της νευρολογίας, της ιατρικής ύπνου και της μηχανικής στην ανάπτυξη τρόπων ανίχνευσης της νόσου Αλτσχάιμερ σε πρώιμο στάδιο, ιδίως καθώς οι νέες θεραπείες στοχεύουν ολοένα και περισσότερο στην ασθένεια πριν τα συμπτώματα γίνουν σοβαρά.