AI umie określać płeć! Skany mózgu pomogą zrozumieć pewne różnice

Obraz cyfrowy przedstawiający twarz z połowy ludzką i połowy cyfrową, z zarysem mózgu i połączeniami przypominającymi obwody elektroniczne. Skany mózgu pozwalają AI na ustalenie płci.

Skany mózgu były do tej pory jednym ze sposobów na zajrzenie do mózgu człowieka, pomijając oczywiście metody Hannibala Lectera. Kolejne doniesienia naukowe informują o tym, że nowy model sztucznej inteligencji (dalej: AI) potrafi wykorzystać skany mózgu i za ich pomocą określić płeć badanego.

Opracowany przez badaczy z Stanford Medicine model jest w stanie z ponad 90% skutecznością określić płeć osoby, wykorzystując skany mózgu. Odkrycie to może prowadzić do lepszego zrozumienia różnic między płciami w organizacji mózgu oraz pomagać w leczeniu zaburzeń neuropsychiatrycznych, które dotykają kobiet i mężczyzn w różny sposób.

Fot. lightwise / 123rf.com

Spis treści

Mózg jako wciąż niezbadany, choć najważniejszy organ

Próby zrozumienia tego, w jaki sposób funkcjonuje mózg (już abstrahując od podziału na funkcjonowanie mózgu kobiet oraz mężczyzn) były podejmowane już od najwcześniejszych momentów ludzkiej świadomości. Ten organ, choć najważniejszy w naszym ludzkim ciele, wciąż nie jest do końca zbadany. To naturalny fenomen, który do tej pory stanowi inspirację dla wielu, wciąż pozostając jednym z najbardziej fascynujących i tajemniczych obszarów w nauce. Aby lepiej go poznać, stosuje się między innymi skany mózgu.

To on, mimowolnie, kontroluje wszystkie funkcje ciała, od najbardziej podstawowych, jak oddychanie czy bicie serca, po najbardziej skomplikowane procesy poznawcze, jak myślenie i emocje. Jednakże, mimo ogromnych postępów w badaniach nad mózgiem, wciąż pozostaje wiele niewiadomych, które stanowią wyzwanie dla naukowców.

Jedną z najbardziej inspirujących cech mózgu jest jego zdolność do elastyczności i plastyczności. Mózg może się przystosowywać, zmieniać swoją strukturę i funkcje w odpowiedzi na doświadczenia oraz naukę. Ten niezwykły potencjał adaptacyjny otwiera drogę do nieustannych odkryć i zaskakujących przełomów w badaniach nad mózgiem. Wśród wyjątkowych przykładów można wymienić słynne działania firmy Neuralink, założonej przez Elon’a Muska, która niedawno wszczepiła chip 29-letniemu pacjentowi, pozwalając na bezpośrednią komunikację między ludzkim mózgiem a komputerem.

Fot. obraz wygenerowany za pomocą DALL-E 3

Ponadto mózg jest źródłem niezliczonych tajemnic, które wciąż czekają na odkrycie. Pomimo wieloletnich badań i intensywnych wysiłków naukowców, wciąż istnieją obszary mózgu, których funkcje nie są w pełni zrozumiane. Zaskakujące odkrycia i niespodzianki, jakie niesie ze sobą badanie mózgu, są niezwykle inspirujące dla naukowców, którzy stale poszukują nowych dróg eksploracji tego niezwykłego organu.

W miarę jak technologie badawcze stają się coraz bardziej zaawansowane, naukowcy są coraz bliżej odkrycia kolejnych sekretów mózgu, a przynajmniej takie są nadzieje. Te nieustanne wysiłki badawcze nie tylko poszerzają naszą wiedzę na temat funkcji mózgu, ale również prowadzą do rewolucyjnych przełomów w dziedzinach takich jak neurobiologia, neurologia czy psychologia. Mózg pozostaje więc niezwykle istotnym obszarem badań naukowych, który nadal dostarcza naukowcom nieoczekiwanych niespodzianek i inspiruje do dalszej eksploracji. Zespół badawczy ze Stanford Medicine wykorzystał z tego względu skany mózgu do ustalenia subtelnych różnic pomiędzy mózgami kobiet i mężczyzn. Do czego doprowadziły ich poszukiwania?

Nowy model AI potrafi rozpoznawać płeć. Wykorzystano skany mózgu

Nowy model analizy mózgu opracowany przez zespół badawczy ze Stanford Medicine otwiera drzwi do rewolucyjnych możliwości w dziedzinie neurobiologii. Korzystając z zaawansowanej technologii sztucznej inteligencji, naukowcy zdołali stworzyć narzędzie, które może precyzyjnie określać płeć jednostki, wykorzystując skany mózgu. To odkrycie nie tylko stanowi przełom w analizie neurologicznej, ale również kładzie podwaliny pod nowe podejścia w leczeniu i zrozumieniu różnic między płciami w organizacji mózgu. Osiągnięcie skuteczności na poziomie ponad 90% w identyfikowaniu płci za pomocą tego modelu podkreśla jego niezwykłe możliwości i znaczenie dla dalszych badań nad ludzkim mózgiem oraz jego związkami z płcią. Neuroobrazowanie, skany mózgu oraz połączenie sztucznej inteligencji, mogą pomóc w rozwiązaniu tej zagadki.

Fot. BiancoBlue / Depositphotos

Model stworzono tak, aby ten badał, jak dobrze uczestnicy radzą sobie z wykonywaniem określonych zadań poznawczych, opierając się o funkcjonalne cechy mózgu różniące się u kobiet oraz mężczyzn. Opracowano zatem specyficzne dla danej płci modele zdolności poznawczych. Jak podaje serwis neurosciencenews.com, jeden model miał skutecznie przewidywać wydajność poznawczą u mężczyzn, ale nie u kobiet, drugi zaś zupełnie odwrotnie; przewidując ten parametr jedynie u kobiet. Według analiz naukowców cechy funkcjonalne mózgu różnią się w zależności od płci i mają istotne implikacje behawioralne.

Wspominane modele sprawdziły się naprawdę bardzo dobrze, ponieważ udało nam się oddzielić wzorce mózgowe między płciami. Przeoczenie różnic między płciami w organizacji mózgu może prowadzić do tego, że nie jesteśmy w stanie wskazać kluczowych czynników leżących u podstaw zaburzeń neuropsychiatrycznych.

dr Vinod Menon, profesor psychiatrii i nauk behawioralnych oraz dyrektor Stanford Cognitive oraz Laboratorium Neuronauki Systemów, cytowany przez serwis neurosciencenews.com.

Różnice biologiczne czy społeczno-kulturowe?

Badanie różnic między płciami w mózgu ludzkim było przedmiotem długotrwałych kontrowersji w świecie nauki. Od dawna istniały spekulacje na temat istnienia różnic między mózgami kobiet i mężczyzn, ale naukowcy borykali się z trudnościami w identyfikacji tych różnic. Istnienie różnic płciowych w mózgu było często kwestionowane, a wyniki badań natomiast sprzeczne.

Naukowcy starali się zbadać, czy różnice te wynikają z czynników biologicznych, takich jak różnice hormonalne, czy też są efektem społecznych i kulturowych różnic między płciami. Trudności w identyfikacji konkretnych różnic między mózgami kobiet i mężczyzn wynikały również z podobieństwa struktur mózgowych między płciami oraz ze złożoności procesów neurologicznych.

Fot. Redpixel / Depositphotos

Wiele badań skupiało się na próbach znalezienia korelacji pomiędzy określoną płcią a funkcjami mózgu, jednak często brakowało spójnych i jednoznacznych wyników. Wraz z rozwojem technologii, takich jak zaawansowane metody obrazowania mózgu i analizy danych, naukowcy starali się znaleźć bardziej precyzyjne metody badania ewentualnych różnic między mózgami kobiet i mężczyzn. W ramach przeprowadzonego badania pod lupę wzięto skany mózgu.

W jaki sposób przebiegła analiza?

Metodologia badawcza oparta była na wykorzystaniu zaawansowanej technologii sztucznej inteligencji do analizy danych neuroobrazowych. Badacze zastosowali głębokie sieci neuronowe, które zostały przeszkolone na dużej ilości danych zebranych na podstawie dostarczonych skanów mózgu pobranych od przedstawicieli obu płci — kobiet i mężczyzn. Podczas trenowania sieci neuronowych model był karmiony zróżnicowanym zbiorem danych, a następnie uczony, aby rozpoznawał subtelne wzorce związane z płcią jednostki, wykorzystując przy tym skany mózgu.

Główne wyniki badania potwierdziły wysoką skuteczność modelu w określaniu płci na podstawie analizy neuroobrazów. Model osiągnął ponad 90% dokładności w odróżnianiu mózgów kobiet od mózgów mężczyzn, co świadczy o jego niezwykłej zdolności do identyfikacji subtelnych różnic między płciami.

Podczas analizy danych, badacze zidentyfikowali również kluczowe obszary mózgu, które różniły się między płciami i były istotne dla modelu w procesie określania płci. Sieć neuronowa skoncentrowała się na obszarach takich jak domyślna sieć mózgowa, prążkowie (striatum) i sieć limbiczna, co sugeruje ich kluczową rolę w determinacji płci mózgu. To odkrycie ma istotne konsekwencje dla zrozumienia związków między biologicznymi różnicami płciowymi a organizacją mózgu oraz wpływem tych różnic na funkcje poznawcze i zachowanie jednostki.

Nadzieja dla nowych badań

Odkrycie wysokiej skuteczności modelu w określaniu płci na podstawie analizy mózgu ma ogromne znaczenie dla zrozumienia różnic między płciami w organizacji tego organu. Dotychczasowe badania nad mózgiem często nie były w stanie jednoznacznie potwierdzić istnienia konkretnych różnic między mózgami kobiet i mężczyzn. Teraz, dzięki wykorzystaniu nowoczesnych technologii, możemy lepiej zrozumieć, że istnieją subtelne, ale istotne różnice w organizacji mózgu, w zależności od płci. To odkrycie może przyczynić się do rewizji dotychczasowych koncepcji na temat wpływu płci na funkcjonowanie mózgu. A to z kolei może prowadzić do rozpoczęcia nowych badań nad biologicznymi podstawami różnic między płciami w zakresie zdrowia psychicznego i procesów poznawczych.

Fot. obraz wygenerowany z pomocą DALL-E 3

Odkrycie to może mieć istotne konsekwencje dla leczenia zaburzeń neuropsychiatrycznych. Wiele zaburzeń, takich jak depresja, zaburzenia lękowe czy schizofrenia, wykazuje różnice w cykliczności i częstotliwości występowania oraz przebiegu między płciami. Lepsze zrozumienie biologicznych podstaw tych różnic może prowadzić do bardziej skutecznych i ukierunkowanych terapii, które będą uwzględniały specyficzne potrzeby pacjentów, z uwzględnieniem ich płci.

Może to również otworzyć nowe możliwości terapeutyczne, takie jak opracowywanie leków i interwencji behawioralnych dostosowanych do konkretnych cech neurobiologicznych danej płci. W rezultacie, odkrycie to może przyczynić się do poprawy jakości życia pacjentów z zaburzeniami neuropsychiatrycznymi poprzez bardziej spersonalizowane podejścia terapeutyczne, do czego dąży współczesna medycyna.

Sztuczna inteligencja to szansa na lepszą, bardziej spersonalizowaną medycynę

Nowy model analizy mózgu oparty na zaawansowanej sztucznej inteligencji stanowi przełom w dziedzinie neurobiologii, ponieważ umożliwia bardzo precyzyjne określanie różnic między płciami w organizacji tego organu. Jest to istotne odkrycie, które może zmienić nasze dotychczasowe postrzeganie biologicznych podstaw różnic między płciami, a także otwiera nowe możliwości w leczeniu zaburzeń neuropsychiatrycznych.

Model ten ma ogromne znaczenie dla dziedziny neurobiologii, ponieważ umożliwia lepsze zrozumienie wpływu płci na organizację mózgu. Wcześniejsze badania często nie były w stanie jednoznacznie potwierdzić istnienia różnic między mózgami kobiet i mężczyzn, jednak nowy model pozwala na precyzyjne identyfikowanie tych różnic. Jest to krok naprzód w naszej wiedzy na temat biologicznych podstaw różnic między płciami.

Fot. Gorodenkoff / Depositphotos

Potencjalne implikacje dla praktyki klinicznej są równie obiecujące. Lepsze zrozumienie biologicznych podstaw różnic między płciami w organizacji mózgu może prowadzić do bardziej ukierunkowanych i skutecznych terapii dla pacjentów z zaburzeniami neuropsychiatrycznymi. Indywidualne podejścia terapeutyczne, dostosowane do specyficznych cech neurobiologicznych danej płci, mogą przyczynić się do poprawy efektywności leczenia i jakości życia pacjentów.

Opracowane przez nas modele sztucznej inteligencji mają bardzo szerokie zastosowania. Naukowcy mogą wykorzystać je przykładowo do poszukiwania różnic w mózgu, związanych z trudnościami w uczeniu się lub różnicami w funkcjonowaniu społecznym, czyli w poznaniu takich aspektów, które chcemy lepiej zrozumieć, aby z kolei pomóc jednostkom w jak najlepszym przystosowaniu się do czyhających wyzwań społecznych i przezwyciężaniu ich.

dr Vinod Menon, profesor psychiatrii i nauk behawioralnych oraz dyrektor Stanford Cognitive oraz Laboratorium Neuronauki Systemów, cytowany przez serwis neurosciencenews.com.

W rezultacie nowy model analizy mózgu jest znaczącym krokiem naprzód w naszym zrozumieniu biologicznych podstaw różnic między płciami oraz może przynieść korzyści zarówno w dziedzinie nauki, jak i praktyki klinicznej. Odkrycie to może otworzyć nowe możliwości w diagnozowaniu i leczeniu zaburzeń neuropsychiatrycznych, co może przyczynić się do poprawy zdrowia psychicznego i jakości życia osób dotkniętych tymi schorzeniami.

Źródło: neurosciencenews.com. Zdjęcie otwierające: obraz wygenerowany za pomocą DALLE-3.

Artykuł AI umie określać płeć! Skany mózgu pomogą zrozumieć pewne różnice pochodzi z serwisu ANDROID.COM.PL – społeczność entuzjastów technologii.