طور باحثون من معهد العلوم العصبية، الذي يجمع بين المجلس الوطني للبحث العلمي الإسباني وجامعة ميغيل هيرنانديز في إلتشي، استراتيجية ثورية تعتمد على الذكاء الاصطناعي والمحاكاة الحاسوبية لتسريع فحوصات الرنين المغناطيسي المتقدمة للدماغ بشكل كبير. نشرت هذه الطريقة في مجلة Communications Medicine، حيث تمكن الفريق من تقليل الوقت اللازم لإجراء بعض فحوصات الرنين المغناطيسي المتقدمة بنسبة تصل إلى 90% مع الحفاظ على دقة عالية، مما يفتح الباب أمام تقنيات تصوير عصبي أكثر كفاءة وإتاحة في المراكز الطبية. تتميز هذه الدراسة بنهج مختلف في تطبيق الذكاء الاصطناعي على التصوير العصبي. بدلًا من الاعتماد على البيانات الحقيقية للمرضى لتدريب النماذج، كما هو شائع حاليًا، استخدم الفريق نموذجًا مبنياً على فيزياء عملية الانتشار في أنسجة الدماغ لإنشاء بيانات محاكاة. تُستخدم هذه البيانات لاحقًا لتدريب شبكات عصبية تقديرية لمعايير النموذج التي تعمل كعلامات حيوية تدل على حالة الأنسجة، باستخدام عدد قليل جدًا من صور الرنين المغناطيسي. يسمح تقليل وقت الاستحواذ على البيانات بإدخال تقنيات رنين مغناطيسي متقدمة، مما يوفر طاقم الطبي لمعلومات سريرية أكثر. وتقلل هذه الطريقة أيضًا من التحيزات المرتبطة بمجموعات البيانات السريرية التقليدية. فالمحاكاة تتيح توليد كمية كبيرة من البيانات المطلوبة دون الاعتماد على توفر المرضى، مع تجنب مشاكل الخصوصية. تعتمد المنهجية على تقنيات متقدمة مثل الرنين المغناطيسي المرجح بالانتشار، التي تدرس حركة المياه داخل أنسجة الدماغ بشكل غير جراحي لاستخلاص معلومات عن تركيبها المجهري. يستخدم الذكاء الاصطناعي هذه الإشارات لإعادة بناء ملامح مفصلة لأنسجة الدماغ بكفاءة. من أبرز نتائج الدراسة هو الانخفاض الحاد في عدد القياسات المطلوبة. فقد أثبتت الشبكة التي تم تدريبها بالكامل على المحاكاة قدرتها على تحقيق دقة عالية للغاية باستخدام 10% فقط من البيانات المعتادة. يترجم هذا الاختراق في الممارسة العملية إلى تقليل كبير في وقت الفحص، حيث يمكن الانتقال من حوالي 40 دقيقة إلى نحو 8 دقائق للحصول على نفس المعلومات. هذا الإجراء سيمكن المستشفيات من علاج عدد أكبر من المرضى في نفس الفترة الزمنية، مما يزيد من كفاءة النظام بشكل ملحوظ، خاصة في المستشفيات ذات قوائم الانتظار الطويلة. تفتح هذه الطريقة أيضًا إمكانيات جديدة في دراسة الأمراض التنكسية العصبية مثل ألزهايمر، التي تمر بمرحلة ما قبل سريرية طويلة قد تمتد لعقدين دون ظهور أعراض واضحة. حيث يعتمد التشخيص السريري حاليًا على تقنيات قديمة، بينما لا يزال دمج التطورات المختبرية تحديًا كبيرًا. يمكن أن تؤدي هذه الطريقة الجديدة إلى الحصول على معلومات أكثر تفصيلاً وتحسين تشخيص هذه الأمراض. علاوة على ذلك، يسمح النظام بإعادة تحليل بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي التي تم جمعها منذ عقود، والتي كانت محدودة سابقًا بتقنيات ذلك الوقت. بفضل هذا النهج القائم على المحاكاة، يمكن reinterpret هذه البيانات لاستخلاص معلومات جديدة وهامة حول الأمراض العصبية.