طور باحثون في كلية الطب بجامعة ستانفورد نموذجاً ذكياً يسمى SleepFM لتوقع إصابة الأشخاص بأمراض مستقبلية من خلال بيانات نومهم. يعتمد النموذج على بيانات تخطيط النوم المتعدد، وهو معيار دقيق يراقب المرضى طوال الليل باستخدام أجهزة استشعار تقيس نشاط الدماغ والقلب والتنفس وحركات الجسم.
أشار أحد المشاركين الرئيسيين إلى أن تخطيط النوم يوفر كنزاً من الإشارات الفسيولوجية غير المستغلة في الطب العصبي والنوم. وصفوا فكرة النوم كأنها لغة جسدية يمكن للنموذج أن يتعلمها ويكتشف منها الأنماط التي ترتبط بمشاكل صحية مستقبلية.
وصفت الدراسة تعلمSleepFM بأنه بمثابة تعلم لغة النوم، حيث يستطيع نموذج أساسي أن يتدرّب على كميات هائلة من البيانات ويطبق ما تعلمه على مهام متعددة، وهو مفهوم قريب من النماذج الكبرى التي تُدرّب على كميات ضخمة من النصوص.
تفاصيل البيانات والتقنية
استُخدمت بيانات تخطيط النوم المتعدد التي تبلغ مجموعها 585 ألف ساعة لتدريب النموذج من مرضى خضعوا لتقييم نومهم في عيادات نوم مختلفة، وقُسِّمت البيانات إلى فترات زمنية مدتها خمس ثوانٍ. كان النموذج قادراً على دمج تدفقات متعددة من البيانات، مثل نشاط الدماغ وتخطيط كهربية الدم والعضلات وقراءة النبض وتدفق هواء التنفس، واستخلاص كيفية ارتباطها ببعضها البعض.
في البداية اختبر الباحثون SleepFM على مهام تحليل النوم القياسية، مثل تصنيف مراحل النوم وتشخيص شدة انقطاع النفس النومي، وأظهر النموذج أداءً مماثلاً أو أفضل من أحدث النماذج المستخدمة حالياً.
النتائج والتنبؤ بالمرض
ثم توجّه الفريق نحو هدف أقوى: التنبؤ بإصابة الأشخاص بأمراض مستقبلية اعتماداً على بيانات النوم وربطها بنتائجهم الصحية الطويلة الأجل. ولدى الفريق إمكانية الوصول إلى سجلات صحية لأكثر من خمسين عاماً من عيادة متخصصة في النوم.
حلّل SleepFM أكثر من 1000 فئة مرضية في السجلات الصحية، ووجد 130 فئة يمكن التنبؤ بها بدقة معقولة من بيانات نوم المريض، وكانت التنبؤات قوية خصوصاً فيما يتعلق بالسرطانات ومضاعفات الحمل وأمراض الدورة الدموية والاضطرابات النفسية، حيث بلغ مؤشر C أعلى من 0.8.
بلغة عربية مبسطة، تفوقSleepFM في التنبؤ بمرض باركنسون بمؤشر C بلغ 0.89، والخرف 0.85، وأمراض القلب الناتجة عن ارتفاع ضغط الدم 0.84، والنوبة القلبية 0.81، وسرطان البروستاتا 0.89، وسرطان الثدي 0.87، والوفاة 0.84.
هذه النتائج تشير إلى أن البيانات التي يوفرها النوم تحوي إشارات تتعلق بإصابة العديد من الحالات الصحية، وأن SleepFM يفتح باباً لاستخدام النوم كأداة فحص صحي مبكر وتنبؤي لمجموعة واسعة من الأمراض.
