人类的大脑是位于我们头骨内的复杂的灰质,几个世纪以来一直吸引着科学家的注意力。 它的结构、功能以及它塑造我们的思想、情感和行为的方式已经被无休止地争论和探索。 一个长期存在的问题是是否存在 男性和女性大脑组织的根本差异。
尽管观察到大小和重量存在一些差异,但对大脑结构性别差异的全面了解仍然难以实现。
然而,最近一项利用人工智能(AI)的研究为这个谜团提供了新的线索,揭示了有关人类大脑复杂结构的潜在线索。
利用人工智能发现大脑中的微观细微差别
传统上,研究大脑结构依赖于磁共振成像(MRI)等技术。 核磁共振成像提供大脑的详细图像,使科学家能够检查其整体形状、体积以及灰质和白质的分布。 然而,这些方法通常缺乏检测细胞水平细微变化的分辨率。 这就是人工智能介入的地方。
这 最近的研究由纽约大学朗格健康中心的研究人员进行的研究采用了一种称为机器学习的特定类型的人工智能。 机器学习算法可以分析大量数据,识别可能逃过人眼的模式。 在这种情况下,研究人员使用机器学习来分析数百名男性和女性参与者的核磁共振扫描。
人工智能程序仔细筛选了核磁共振数据,重点关注白质,这是大脑中负责不同区域之间沟通的关键组成部分。 通过仔细分析白质内复杂的模式,人工智能程序能够以惊人的准确度区分男性和女性大脑。 这表明白质在微观层面的组织方式可能存在根本差异,可能会影响信息在大脑内的流动方式。
多个模型证实了这一模式
研究人员采用了一种特别有趣的方法来验证他们的发现。 他们没有依赖单一的人工智能模型,而是利用了三种不同的机器学习算法,每种算法都有自己的优势。 一种模型专注于仔细检查白质的一小部分,而另一种模型则分析了更广泛的大脑区域中白质分布之间的关系。 值得注意的是,所有三个模型都得出了相同的结论——它们可以根据白质结构的细微变化准确地区分男性和女性大脑。 不同人工智能模型之间的这种一致性增强了这一发现的有效性,表明观察到的基于性别的差异不仅仅是数据中的随机波动。
这项研究的影响是深远的。 更深入地了解性别如何影响大脑结构可以为更精确地诊断和治疗各种神经系统疾病铺平道路。
例如,一些神经系统疾病,如自闭症谱系障碍和偏头痛,在男性和女性之间表现出患病率和症状严重程度的差异。 通过阐明大脑结构中潜在的性别差异,研究人员或许能够为这些疾病开发更有针对性的疗法。
此外,这项研究凸显了 人工智能在医疗保健研究中的应用。 机器学习分析大量数据集和检测微妙模式的能力可以彻底改变我们对大脑的理解,有可能在未来几年带来突破性的发现。
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