脑疾病生物标志物的探索:超越队列比较Pursuit of biomarkers of brain diseases: beyond cohort comparisons | npj Digital Medicine

环球医讯 / 认知障碍来源:www.nature.com瑞典 - 英语2026-05-20 14:16:30 - 阅读时长3分钟 - 1088字
尽管获取了多样且大量的脑数据并拥有先进的AI分析算法,脑特征在临床诊断中仍极少应用。本文指出脑科学研究长期依赖队列比较方法寻找生物标志物,但脑特征的退化性使这种方法存在根本缺陷。通过"大脑交换"思想实验,研究证明单纯增加数据量和算法复杂度无法有效识别脑疾病生物标志物,主张应采用多模态(脑活动、神经递质、脑成像等)和纵向数据指导分组,建立多维生物标志物体系,为脑疾病诊断提供新思路,对神经科学与人工智能在医疗领域的融合应用具有重要指导意义。
脑健康脑疾病生物标志物多模态脑数据纵向脑数据队列比较临床诊断预后
脑疾病生物标志物的探索:超越队列比较

摘要

尽管获取了多样且大量的脑数据,并拥有先进的基于人工智能的分析算法,但脑特征在临床诊断和预后中极少被使用。本文认为,尽管脑特征的退化性已被充分证实,但该领域仍在继续依赖队列比较来寻找生物标志物。通过一个思想实验(大脑交换),我们证明更多的数据和更强大的算法不足以识别脑疾病的生物标志物。我们认为,与其使用单一数据类型比较患者与健康对照组,应采用多模态(如脑活动、神经递质、神经调节剂、脑成像)和纵向脑数据来指导分组,然后再定义脑疾病的多维生物标志物。

代码可用性

我们使用PyTorch编写研究代码。

致谢

作者感谢Movitz Lenninger博士对稿件的有益讨论。

资金支持

A.K.和P.H.获得了Digital Futures项目的资助。A.K.还部分获得了KTH战略研究计划"脑健康"和瑞典研究理事会StratNeuro项目的资助。本文的开放获取资金由皇家理工学院提供。

作者信息

作者单位

  1. 瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院电气工程与计算机科学学院及Digital Futures项目,斯德哥尔摩,瑞典

Pascal Helson & Arvind Kumar

  1. 瑞典索尔纳科学生命实验室,索尔纳,瑞典

Pascal Helson & Arvind Kumar

  1. 法国波尔多大学CNRS第5293号联合研究单位,波尔多神经科学研究所,波尔多,法国

Pascal Helson

贡献

A.K.和P.H.共同完成了所有工作。所有作者均已阅读并批准了本稿件。

通讯作者

correspondence to Pascal Helson (pascal.helson@u-bordeaux.fr) 或 Arvind Kumar (arvkumar@kth.se)。

伦理声明

竞争利益

作者声明不存在竞争利益。

额外信息

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