MIT: סרט ראש ו-AI ממפים את פעילות המוח בזמן שינה
Beacon Biosignals פיתחה סרט ראש (EEG) לשימוש ביתי שמייצר נתוני שינה קליניים ומנתח אותם בלמידת מכונה. המטרה: לשפר ניסויים קליניים, לאתר סממנים מוקדמים לאלצהיימר ופרקינסון, ולבנות “מודל בסיס” למוח.
חברת Beacon Biosignals, שהוקמה על ידי בוגר MIT ד”ר ג’ייק דונוהיו, וחוקר MIT לשעבר ג’ארט רבלס, מנסה לפצח אחת הבעיות הגדולות ברפואה המודרנית: איך למדוד את תפקוד המוח בצורה רציפה, מדויקת ובעלת ציר, בדומה לאופן שבו קרדיולוגים עוקבים אחר פעילות הלב גם מחוץ לבית החולים.
EEG קליני בבית: מה משתנה כשמוציאים את המעבדה מהמשוואה
הליבה של הפלטפורמה היא סרט ראש קל משקל המבוסס על EEG, שמאפשר למדוד פעילות מוחית בזמן שינה בסביבה הטבעית של המטופל, בבית. במקום לילה אחד במעבדת שינה יקרה ומגבילה, ניתן לאסוף מספר לילות רצופים של נתונים באיכות קלינית. לפי דונוהיו, המעבר הזה משנה את “כללי המשחק” מפני שהוא הופך את השינה ממבחן נקודתי במתקן רפואי למקור נתונים רציף, נגיש וניתן להרחבה עבור אבחון, פיתוח תרופות ומעקב ארוך טווח אחר בריאות המוח.
רוצה להישאר מעודכן ב-AI?
הירשם לדיוור השבועי שלנו וקבל עדכונים, המלצות על כלים, חדשות ודוחות מיוחדים
אלגוריתמים שמתרגמים גלים חשמליים לתובנות רפואיות
הנתונים שנאספים עוברים עיבוד באמצעות למידת מכונה כדי להפיק מדדים על ארכיטקטורת השינה, כגון חלוקה לשלבי שינה, היקף יקיצות קצרות ושינויים עדינים בדפוסים שעשויים להקדים ירידה קוגניטיבית. המשמעות אינה רק “מדידת שינה טובה יותר”, אלא ניסיון לקשור בין מאפייני פעילות מוחית בשינה לבין תוצאות קליניות באופן מדויק בהרבה ממה שהיה אפשרי עד כה.
התזה המדעית-יישומית של החברה נשענת על רעיון ששינה היא חלון יוצא דופן להבנת המוח: הפעילות העצבית בשינה יכולה להיות גבוהה ומאורגנת יותר, ולעיתים מזכירה “שפה” חשמלית בעלת מבנים חוזרים. אם ניתן לאסוף אותה בקנה מידה גדול, אפשר לזהות כיצד תרופות חדשות משנות את פעילות המוח, ואולי אף להגדיר תתי-סוגים של מחלות שנראות היום זהות אך מתנהגות אחרת לאורך זמן.
מניסויים קליניים ועד “מודל בסיס” למוח
Beacon עובדת בשיתוף חברות תרופות, והמערכת שלה, שהוגדרה כמכשיר רפואי עם אישור FDA במסלול 510(k), כבר שימשה ביותר מ-40 ניסויים קליניים ברחבי העולם. בניסויים הללו נבדקו, בין היתר, טיפולים להפרעת דיכאון קשה, סכיזופרניה, נרקולפסיה, היפרסומניה אידיופטית, אלצהיימר ופרקינסון. כאן טמון ערך תעשייתי ברור: ניטור ביתי איכותי עשוי לקצר ניסויים, לחדד בחירת אוכלוסיות, ולהוסיף “מדד תפקודי” ישיר של המוח במקום הסתמכות על שאלונים או מדידות עקיפות.
דונוהיו, שהוכשר בתוכנית Harvard-MIT Health Sciences and Technology והונחה במחקר על ידי פרופ’ ארל ק. מילר, מתאר כיצד המעבר בין תחומי אונקולוגיה, נוירולוגיה ופסיכיאטריה חידד את הפער: בעוד שבסרטן התרחשה מהפכה של רפואה מונחית-נתונים, ברפואת מוח הטיפול עדיין נשען לעיתים על ניסוי-וטעיה. לדבריו, בהובלת מנטורים כמו סידני קאש וברנדון ווסטובר, נבנתה ההבנה שמדידה רציפה של פעילות מוחית היא תנאי הכרחי לרפואה מדויקת בתחום.
למה זה חשוב דווקא עכשיו: אבחון מוקדם ונתונים לאורך השנים
ברמה הכוללת, התחום נע לכיוון מודלים גדולים (“Foundation models”) שנבנים מעל מאגרי נתונים עצומים. Beacon טוענת כי מאגר הנתונים שישנה את בריאות המוח עדיין לא קיים, ולכן היא בונה אותו דרך פריסות חוזרות בעולם האמיתי. דוגמה לכך היא רכישת חברה לבדיקות דום נשימה בשינה בבית, שמשרתת מעל 100 אלף מטופלים בשנה בארה”ב, לצד גיוס של 97 מיליון דולר להרחבת הפעילות.
החזון הוא לייצר “תיק מוח” לאורך שנים: אדם עשוי לעבור בדיקת שינה שגרתית היום, והנתונים יהפכו בעתיד לנקודת ייחוס אם תתפתח מחלה ניוונית. בהקשר של אלצהיימר ופרקינסון, בהם שינויים בשינה יכולים להופיע שנים לפני תסמינים קליניים, המשמעות הפוטנציאלית היא מעבר מזיהוי מאוחר להתערבות מוקדמת ומבוססת נתונים, עם השלכות אפשריות על עומס מערכות הבריאות ועל מרוץ פיתוח התרופות העולמי.