Model AI Stanford dengan Akurasi Tinggi dalam Membedakan Otak Laki-laki dan Perempuan
Stanford AI model accurately differentiates male and female brains https://dailyai.com/2024/02/stanford-ai-model-accurately-differentiates-male-and-female-brains/

Keterangan Gambar : Model AI Stanford de

Stanford University Medical Center menggunakan kecerdasan buatan (AI) untuk mendeteksi perbedaan struktural dalam otak pria dan wanita. Studi ini mencapai akurasi lebih dari 90% dalam mengidentifikasi jenis kelamin individu berdasarkan pemindaian aktivitas otak, yang memberikan pemahaman baru tentang perbedaan struktural spesifik jenis kelamin dalam otak yang telah lama diperdebatkan.

Penelitian ini, yang dipublikasikan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), menyatakan bahwa perbedaan ini akan meningkatkan pemahaman dan pengobatan kondisi neuropsikiatrik yang tampak berbeda pada wanita dan pria.

Dr. Vinod Menon, direktur Stanford Cognitive and Systems Neuroscience Laboratory, menjelaskan pentingnya mengakui perbedaan jenis kelamin dalam otak. "Jenis kelamin memainkan peran penting dalam perkembangan otak manusia, penuaan, dan dalam manifestasi gangguan psikiatri dan neurologis," Menon menyatakan, menyoroti tujuan studi ini untuk memajukan pemahaman kita tentang kerentanan mental dan neurologis yang spesifik jenis kelamin.

Misalnya, kita tahu bahwa wanita hampir dua kali lebih mungkin daripada pria untuk didiagnosis dengan depresi, sedangkan pria lebih mungkin didiagnosis dengan ADHD. Gangguan mental lain seperti gangguan kepribadian, bipolar, dan skizofrenia juga tampak berbeda pada pria dan wanita.

Mengidentifikasi dan mengklasifikasikan perbedaan antara anatomi otak pria dan wanita dengan akurat adalah kunci untuk memahami apakah ada penjelasan biologis untuk hal ini.

Berikut adalah enam langkah bagaimana studi ini mengeksplorasi perbedaan struktural antara otak pria dan wanita:

1. Studi ini menyelidiki perbedaan terkait jenis kelamin dalam fungsi otak, yang penting untuk memahami dampak perilaku dan kondisi kesehatan mental, dengan menganalisis data fMRI (pemindaian resonansi magnetik fungsional) dari sekitar 1.500 orang dewasa muda.

2. Kecerdasan buatan canggih, khususnya jaringan saraf dalam ruang dan waktu (stDNN), digunakan untuk memeriksa pemindaian otak, mengungkap pola-pola yang berbeda dalam bagaimana otak pria dan wanita diorganisir.

3. Model kecerdasan buatan ini, dengan akurasi lebih dari 90%, menunjukkan akurasi yang mengesankan dalam membedakan otak pria dan wanita berdasarkan dinamika fungsional, menyoroti efektivitasnya di berbagai sesi dan kelompok independen.

4. Jaringan otak kunci—seperti jaringan mode default, striatum, dan sistem limbik—menunjukkan perbedaan jenis kelamin yang signifikan, dengan ukuran efek lebih dari 1,5, menunjukkan perbedaan yang kuat dalam organisasi otak.

5. Penggunaan teknik kecerdasan buatan yang dapat dijelaskan (XAI) dalam studi ini memungkinkan identifikasi fitur-fitur otak spesifik yang bertanggung jawab atas perbedaan ini, dan fitur-fitur ini dapat memprediksi profil kognitif yang spesifik untuk setiap jenis kelamin.

6. Temuan ini menantang keyakinan sebelumnya tentang spektrum kontinu organisasi otak pria-wanita, menekankan jenis kelamin sebagai faktor fundamental dalam struktur dan fungsi otak, dengan implikasi untuk pendekatan medis yang dipersonalisasi dalam mengobati gangguan mental dan neurologis.

Para peneliti melangkah lebih jauh dengan bertanya apakah mereka dapat memprediksi kinerja individu dalam tugas kognitif berdasarkan fitur-fitur otak spesifik jenis kelamin yang mereka telah identifikasi. Untuk melakukannya, mereka membuat dua model kecerdasan buatan khusus: satu disesuaikan untuk memprediksi kemampuan kognitif pada pria dan satu lagi untuk wanita. Model-model ini didasarkan pada pola otak yang berbeda terkait jenis kelamin yang sebelumnya ditemukan oleh tim.

Keberhasilan model-model ini sangat mencolok. Model yang dirancang untuk pria dengan akurat memprediksi kinerja kognitif mereka, tetapi tidak berfungsi untuk wanita, dan sebaliknya. Hal ini sangat menunjukkan bahwa perbedaan fungsional dalam organisasi otak antara jenis kelamin memiliki dampak nyata pada perilaku dan kemampuan kognitif.

Menon menjelaskan pentingnya temuan ini: "Model-model ini berhasil karena kita berhasil memisahkan pola otak antara jenis kelamin," jelasnya. Pemisahan ini mengarah pada pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana mengabaikan perbedaan jenis kelamin dalam organisasi otak dapat mengakibatkan kehilangan elemen-elemen penting yang berkontribusi pada gangguan neuropsikiatri.

Menon juga menyoroti potensi lebih luas dari model kecerdasan buatan mereka. Di luar mengeksplorasi perbedaan jenis kelamin, model ini dapat diterapkan pada berbagai pertanyaan tentang konektivitas otak dan hubungannya dengan fungsi kognitif atau perilaku.

Tim berencana untuk membuat model mereka dapat diakses oleh komunitas penelitian untuk mendorong penelitian lebih lanjut tentang gangguan mental dan kesulitan belajar. Visi Menon adalah agar alat kecerdasan buatan ini dapat memahami dan mengatasi tantangan yang dihadapi individu akibat perbedaan otak ini. "Model-model kecerdasan buatan kami memiliki aplikabilitas yang sangat luas," katanya. Model pemindaian otak yang canggih pada akhirnya dapat membantu dalam era psikiatri presisi yang baru.