想象一下一个外形像头带或帽子的便携式家用设备，上面嵌有微小的电极。将其戴在头上，这些传感器可以检测微妙的大脑活动，就像脉搏检测智能手表、血压手环或心率监测器一样。但这个工具并不是用来检查你的心跳。利用先进的AI算法实时分析数据，这样的设备可以在症状出现前几年就寻找阿尔茨海默病的迹象。虽然这种监测器尚未问世，但AI有可能使其成为现实。
“读数可以像交通灯系统一样简单——绿色表示正常活动，黄色表示需要注意，红色表示需要咨询医疗专业人员，”梅奥诊所神经学AI项目主任David T. Jones说，“你可以像现在监测心率和血压一样监测大脑健康。我们还没有达到这一水平，但这将是未来的发展方向。”
尽管可能还需要十年或更长时间才能广泛使用这种技术，但科学正在迅速发展，Jones表示。梅奥诊所的大脑波研究只是科学家们利用AI的力量来识别认知障碍早期指标的一种方式。科学家们还在使用AI研究血液生物标志物——其中一些与阿尔茨海默病有关。此外，AI还帮助他们寻找数据，将痴呆症与慢性健康状况（如炎症、某些视力问题、高胆固醇、高血压、糖尿病和骨质疏松症）联系起来。
AI之所以能实现这些努力，是因为它可以以惊人的速度分析电子患者健康记录中的大量复杂数据，并且通常能够检测到人类无法察觉的细微差异。“我们希望尽可能早地检测痴呆症，”国家老龄化研究所神经科学部副主任Jennie Larkin说，“AI主要有助于理解和管理传统分析方法难以处理的大规模或复杂数据。其潜力在于成为帮助我们理解丰富医学数据和识别新可能性的出色助手。”
AI已经在其他医疗环境中使用，包括乳腺X光筛查，研究人员对其在大脑健康方面的潜在贡献感到兴奋。“AI应该加速我们预测慢性疾病风险增加的能力，”芝加哥医学院神经退行性疾病与治疗中心细胞和分子药理学教授兼学科主席Judy Potashkin说。
据美国疾病控制与预防中心的数据，2020年，阿尔茨海默病估计影响了580万65岁以上的美国人，预计到2060年这一数字将几乎翻三倍，达到1400万。这种疾病的特点是进行性记忆丧失、性格变化，最终无法执行日常任务，如洗澡、穿衣和支付账单。
有些人对AI的日益使用感到担忧，担心它会取代人类的工作。但专家们坚持认为，AI只会增强人类的工作。“AI功能强大，拥有许多数据库可以搜索，并且可以以惊人的速度完成，”纽约大学朗格健康学院生物伦理学教授Arthur Caplan说，“人类会疲劳，AI不会。”
AI还有助于缩小资深临床医生和经验较少的提供者之间的专业知识差距。例如，AI可以识别患者声音中的细微变化，这有助于诊断帕金森病、阿尔茨海默病或肌萎缩侧索硬化症（ALS）。“专家所做的很多工作涉及从培训和经验中识别模式，这是AI可以帮助非专家复制的，”Jones说。
在Jones认为最终可能导致家庭监测器的大脑波研究中，梅奥科学家使用AI扫描脑电图（EEG），寻找认知问题患者特有的异常模式，如阿尔茨海默病。他们研究了超过11,000名在梅奥诊所接受EEG的患者的数据，发现了特定的差异，包括大脑前部和后部脑电波的变化。“人类无法看到这些变化，但机器可以，”Jones说。希望有一天，临床医生可以使用AI在记忆问题变得明显之前及早捕捉到这些模式。
马萨诸塞州总医院的一个团队使用AI和磁共振成像（MRI）开发了一种算法来检测阿尔茨海默病。他们使用近38,000张来自约2,300名阿尔茨海默病患者和约8,400名非患者的脑部图像训练模型。然后，他们在五个图像数据集中测试了该模型，以验证其是否能准确识别阿尔茨海默病。研究作者之一、医院系统生物学中心放射学研究员Matthew Leming表示，该模型的准确率为90.2%。
未来研究中解释MRI数据的一个挑战是，“人们只有在出现其他症状时才会来做MRI扫描，”他说，“如果一个人去医院做MRI，通常不是因为健康。”
在加州大学旧金山分校，研究人员使用AI设计了一种算法，确定某些健康状况是否可以预测谁将来可能会患上这种疾病。这些状况包括男性和女性的高血压、高胆固醇和维生素D缺乏，男性的勃起功能障碍和前列腺增生，以及女性的骨质疏松症。他们使用了一个包含500多万名有和没有阿尔茨海默病的患者的临床数据库来设计模型。在另一组非阿尔茨海默病患者中，该算法在七年内预测出最终会被诊断为阿尔茨海默病的患者，准确率为72%。
这项研究提出了一个令人充满希望的前景，即预防和治疗这些状况可能有助于防止未来的痴呆症。“这些状况与阿尔茨海默病的关联比那些没有任何其他健康问题的人更强，”研究作者Alice Tang说，她是一名生物工程师和医学生。然而，她强调，“并不是所有患有阿尔茨海默病的人都有这些状况，也不是所有有这些状况的人都会发展成阿尔茨海默病。这只是个预警信号，需要进一步研究的预测工具。”
一些专家敦促谨慎，强调许多与AI相关的工作仍处于初步阶段。“我们不一定有足够的数据来验证这些工具是否能预测某人的风险，”阿尔茨海默病协会科学参与副总裁Rebecca Edelmayer说。
目前，阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症通常只有在症状出现后才会被诊断出来。虽然有一些药物可能减缓病情，但它们并不适用于所有人，且疗效可能随时间减弱。
AI在早期诊断方面的潜力引发了与早期基因检测相同的许多问题。“总体而言，AI在这种情况下是一件好事，”Caplan说，“但它有一个大大的‘但是’，”包括健康保险和雇主歧视的潜在风险。但他补充说，最大的问题是：“人们是否想知道？如果知道，他们会怎么做？”
巴尔的摩的一位退休科学作家Joel Shurkin的妻子、海洋生物学家Carol Howard在2019年因早发性阿尔茨海默病去世，享年70岁。他说：“老实说，我什么也不会做。除了少数药物外，没有什么可做的。”
来自马里兰州贝塞斯达的Kathleen（为保护隐私仅使用名字）在4月份因阿尔茨海默病并发症失去了82岁的丈夫。她的公婆和大姑子也死于这种疾病，因此夫妻俩对他的诊断并不感到意外。“我们已经生活在风险中，并且把事情安排妥当，”她说。提前知道“预示着漫长而缓慢的死亡，伴随着毁灭性的心理和经济后果，”她说。
他们的女儿之一，现年40多岁，报名参加了监测大脑健康的研究所，希望及早发现疾病。Kathleen相信AI研究最终将在早期诊断和治疗方面带来巨大改变。“我认为这将是一个奇迹，”她说。
Caplan表示，知道痴呆症即将来临有一些优势。“你可以规划生活，”他说，“明年去度假而不是等待。把事情安排妥当。讨论这个问题，让每个人都做好准备，这对其他人有很大价值。”
Larkin指出，尽早发现疾病“可能为新的治疗方法提供机会。”“我们学到的东西非常令人充满希望，”她说。Caplan同意这一点。“当你无法说话和行走时，修复大脑非常困难，”他说，“早期诊断提高了在损害发生之前尝试新干预措施的希望。我不是说这一定会发生，但AI的潜力肯定打开了大门。”
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