Forskere ved Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) har gjort betydelige fremskridt i diagnosen og behandlingen af Parkinsons sygdom ved at kombinere kunstig intelligens (AI) og optogenetik. Parkinsons sygdom, som påvirker mange, herunder berømtheder som Muhammad Ali og Michael J. Fox, fører til en række motoriske symptomer som rystelser, stivhed og langsom bevægelse. Traditionelle diagnostiske metoder har dog haft svært ved at fange de tidlige ændringer i sygdommen, hvilket gør nye tilgange yderst nødvendige.
Forskningsteamet, ledet af professorer fra forskellige afdelinger ved KAIST, udviklede en musmodel med Parkinsons sygdom i to severitetsstadier. De anvendte AI til at analysere mere end 340 adfærdsmæssige træk hos musene og kondenserede disse til et enkelt mål, den AI-forudsagte Parkinsons sygdomsscore (APS). Resultaterne viste, at APS score ændrede sig betydeligt fra kontrolgruppen allerede to uger efter sygdommens induktion, og den viste sig at være mere følsom til at vurdere sygdommens sværhedsgrad sammenlignet med traditionelle test.
For at bekræfte, at de observerede ændringer var specifikke for Parkinsons sygdom, anvendte forskerne samme analyse på en musmodel for amyotrofisk lateral sklerose (ALS). Mens begge sygdomme påvirker motorfunktionen, viste musene med ALS ikke den samme høje APS-score som Parkinsons-modellen, hvilket indikerer, at APS er direkte relateret til specifikke karakteristiske ændringer ved Parkinsons sygdom.
I behandlingen anvendte teamet optoRET, en teknologi der bruger lys til præcist at kontrollere neurotrofiske signaler. Behandlingen viste sig effektiv, idet den førte til forbedret gang og reducerede rystelser hos musene. Specifikt viste det sig, at en behandlingsregime med lys på alternative dage var særligt effektivt, og det viste også en tendens til at beskytte dopaminproducerende neuroner i hjernen.
Professor Won Do Heo fra KAIST udtalte, at dette er første gang, en præklinisk ramme er blevet implementeret, der forbinder tidlig diagnose, behandlingsvurdering og mekanismeverifikation af Parkinsons sygdom gennem kombinationen af AI-baseret adfærdsanalyse med optogenetik. Denne forskning lægger et vigtigt grundlag for fremtidig personlig medicin og skræddersyede behandlinger til patienter med Parkinsons sygdom.