La malattia di Parkinson è notoriamente difficile da diagnosticare poiché si basa principalmente sulla comparsa di sintomi motori come tremori, rigidità e lentezza, ma questi sintomi spesso compaiono diversi anni dopo l’esordio della malattia.
Dina Katabi docente di informatica ed ingegneria elettrica al Massachusetts Institute of Technology (MIT) e Nicole Pham professoressa presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica (EECS) del MIT e ricercatrice principale presso la MIT Jameel Clinic, hanno sviluppato un dispositivo di intelligenza artificiale in grado di rilevare il morbo di Parkinson dalla lettura dei modelli respiratori di una persona.
Lo strumento in questione è una rete neurale, una serie di algoritmi collegati tra loro che imitano il funzionamento del cervello umano, in grado di valutare se una persona è affetta da morbo di Parkinson in base alla sua respirazione notturna, cioè ai modelli di respirazione che si verificano durante il sonno. La rete neurale addestrata da Yuzhe Yang e Yuan Yuan ricercatori del MIT, è anche in grado di valutare la gravità del morbo di Parkinson di qualcuno e monitorare la progressione della loro malattia nel tempo.
Esperti nel corso degli anni hanno studiato il potenziale di rilevamento del morbo di Parkinson utilizzando il liquido cerebrospinale e il neuroimaging, ma tali metodi sono invasivi, costosi e richiedono l’accesso a centri medici specializzati, rendendoli inadatti a test frequenti che potrebbero altrimenti fornire una diagnosi precoce o un monitoraggio continuo di progressione della malattia.
I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno dimostrato che la valutazione del morbo di Parkinson con l’intelligenza artificiale, può essere eseguita ogni notte a casa senza toccare il corpo mentre la persona dorme. Hanno sviluppato un dispositivo che somiglia a un router Wi-Fi domestico, ma invece di fornire l’accesso a Internet, emette segnali radio, analizza i loro riflessi dall’ambiente circostante ed estrae gli schemi respiratori del soggetto. Il segnale respiratorio viene quindi inviato alla rete neurale per valutare il morbo di Parkinson in modo passivo, non è necessario alcuno sforzo da parte del paziente e dell’operatore sanitario.
Dina Katabi ha affermato:
«Una relazione tra il morbo di Parkinson e la respirazione è stata notata già nel 1817, nel lavoro del dottor James Parkinson, ci ha motivato a considerare il potenziale di rilevare la malattia dal proprio respiro senza osservare i movimenti. Studi medici hanno dimostrato che i sintomi respiratori si manifestano anni prima dei sintomi motori, ciò significa che gli attributi respiratori potrebbero essere promettenti per la valutazione del rischio prima della diagnosi di Parkinson».
Il morbo di Parkinson, la malattia neurologica in più rapida crescita al mondo, dopo il morbo di Alzheimer è il secondo disturbo neurologico più comune, solo negli Stati Uniti, affligge oltre 1 milione di persone e ha un onere economico annuale di 51,9 miliardi di dollari. Il dispositivo del team di ricerca del MIT è stato testato su 7.687 individui, inclusi 757 pazienti con morbo di Parkinson.
Dina Katabi ha detto:
«Lo studio ha importanti implicazioni per lo sviluppo di farmaci per il Parkinson e l’assistenza clinica. I risultati in termini di sviluppo di farmaci possono consentire sperimentazioni cliniche con una durata significativamente più breve e un minor numero di partecipanti, accelerando in definitiva lo sviluppo di nuove terapie. Il metodo, in termini di cure cliniche, può aiutare nella valutazione dei pazienti con morbo di Parkinson nelle comunità tradizionalmente sottoservite, compresi coloro che vivono nelle zone rurali e coloro che hanno difficoltà ad uscire di casa a causa della mobilità ridotta o del deterioramento cognitivo».
Ray Dorsey, professore di neurologia all’Università di Rochester, specialista di Parkinson, ha fatto parte del team di ricerca, ha affermato:
«Per il Parkinson non abbiamo avuto significative scoperte terapeutiche in questo secolo, attualmente i metodi alla valutazione di nuovi trattamenti non sono ottimali. La nostra ricerca probabilmente è uno dei più grandi studi sul sonno mai condotti sul Parkinson. Abbiamo informazioni molto limitate sulle manifestazioni della malattia nel loro ambiente naturale, il dispositivo creato dal team di Dina Katabi, consente in casa di ottenere valutazioni obiettive e reali di persone con il morbo di Parkinson».
