SI znalazła różnicę między mózgiem kobiet i mężczyzn. Naukowcy mówią, czego dotyczy

Zespół naukowców ze Stanford University School of Medicine w USA stworzył system sztucznej inteligencji, który jest w stanie analizować skany MRI i odkrywać różnice w strukturze mózgu kobiet i mężczyzn, które wcześniej były nieznane. System ten jest również w stanie wskazać na związki między budową mózgu a zachowaniem, co może mieć znaczenie dla różnego rodzaju zaburzeń.

Naukowcy opracowali system sztucznej inteligencji, który w 90% przypadków poprawnie identyfikował płeć osoby na podstawie skanu mózgu. "Główną motywacją dla przeprowadzenia tego badania była wiedza, że płeć wpływa na rozwój mózgu, jego starzenie się oraz objawy zaburzeń psychiatrycznych i neurologicznych" - wyjaśnia prof. Vinod Menon, autor badania opublikowanego w "Proceedings of the National Academy of Sciences" (doi: 10.1073/pnas.2310012121).

System sztucznej inteligencji wykrył szczególne różnice w kilku elementach mózgu, takich jak sieć domyślna odpowiedzialna za introspekcję i autorefleksję, prążkowie uczestniczące w kontroli ruchów oraz układ limbiczny uczestniczący w wyzwalaniu emocji i zachowań popędowych.

Od dawna trwa debata na temat wpływu płci na organizację mózgu. Wiadomo, że mózg jest narażony na działanie hormonów związanych z płcią, ale różne struktury mózgu wyglądają tak samo u kobiet i mężczyzn i współpracują ze sobą w podobny sposób.

System sztucznej inteligencji, o którym mowa w badaniu, wydaje się jednak odkryć coś, co wcześniej umykało naukowcom. Naukowcy "pokazywali" systemowi skany mózgów wykonane za pomocą rezonansu magnetycznego, jednocześnie wskazując płeć osoby, której mózg był skanowany. Po pewnym czasie, model komputerowy zaczął sam zauważać subtelne różnice, które były niewidoczne dla innych, wcześniej stosowanych metod.

W późniejszych testach, które obejmowały 1,5 tys. skanów, system osiągnął dokładność na poziomie 90%. Osoby, których mózgi były "pokazywane" komputerowi, pochodziły z różnych części USA i Europy, co sugeruje, że odkryte zależności są uniwersalne.

"Jest to silny dowód na to, że płeć jest silnym czynnikiem decydującym o organizacji mózgu człowieka" - twierdzi prof. Menon, komentując wyniki badania.

Naukowcy wykorzystali technologię tzw. wyjaśnialnej sztucznej inteligencji. Do niedawna systemy SI działały trochę jak czarna skrzynka - nie było wiadomo, jakie informacje zapamiętują, na co zwracają uwagę itp. Dzięki temu podejściu udało się zidentyfikować sieci w mózgu, które najbardziej różnią się w zależności od płci.

Badacze poszli jeszcze dalej i opracowali kolejne modele, dostosowane do konkretnych płci, aby sprawdzić, czy na podstawie skanów mózgu można przewidzieć wyniki w testach sprawdzających możliwości intelektualne.

Wyniki sugerują, że wcześniej zauważone różnice między płciami mają wpływ na różne aspekty sprawności umysłowej. "Modele te sprawdziły się naprawdę dobrze, ponieważ uwzględniliśmy różnice między płciami. Pokazuje to, że zaniedbywanie tych różnic w organizacji mózgu może prowadzić do pomijania ważnych czynników leżących u podłoża zaburzeń neuropsychiatrycznych" - podkreśla prof. Menon.

Naukowcy uważają, że to samo podejście można zastosować w szerszym kontekście. Można na przykład badać powiązania między organizacją różnych struktur w mózgu a różnymi zdolnościami kognitywnymi czy zachowaniami. Badacze planują udostępnić swoją technologię wszystkim zainteresowanym specjalistom.

"Modele SI, które opracowaliśmy, mają bardzo szerokie zastosowanie. Można je wykorzystać do zbadania, jak różnice w budowie mózgu wpływają na zaburzenia uczenia się czy funkcjonowania społecznego. To bardzo potrzebna wiedza, która pozwoli lepiej pomagać ludziom w radzeniu sobie z tego typu wyzwaniami" - podkreśla prof. Menon.