Stella Maris

L’intelligenza artificiale al servizio delle persone a rischio demenza

di Roberta Rezoalli

Un giovane ricercatore della Fondazione Stella Maris, il dottor Paolo Bosco, ha ottenuto un finanziamento di 450 mila euro per un progetto di ricerca finalizzato all’uso dell’intelligenza artificiale per la diagnosi e la terapia personalizzata della demenza senile. Lo studio ha inoltre l’obiettivo di comprendere il ruolo delle infiammazioni cerebrali nell’insorgere di questa patologia. Il progetto avrà una durata triennale e oltre all’Irccs Fondazione Stella Maris coinvolgerà l’Azienda Ospedaliera Universitaria Pisana (Unità di Neurologia) e l’Irccs Istituto Clinico Humanitas (Laboratorio di patologia e patologia cerebrale) di Milano.

Paolo Bosco è un fisico, laureato all’Università di Torino, che fin dalla tesi di laurea ha applicato le tecniche della fisica alle immagini mediche, prima alle mammografie e poi, a Genova durante il dottorato di ricerca, alle immagini di risonanza magnetica (Rm) cerebrale di pazienti con malattie neurodegenerative. A Pisa ha lavorato dapprima al progetto Arianna sulle immagini Rm cerebrali dei bambini con autismo, e poi presso la Fondazione Stella Maris, è entrato a far parte del team diretto dalla dottoressa Michela Tosetti, che da anni lavora per conoscere i meccanismi delle demenze e come rallentarli.

Il progetto di ricerca de dottor Bosco parte da un assunto noto: i processi che portano alla demenza richiedono anni. Un tempo durante il quale avvengono graduali processi di cambiamento U funzionale e alterazioni strutturali del cervello che solo ad un certo momento si manifestano con sintomi cognitivi. Due le tipologie di condizioni che, secondo la scienza, possono portare le persone a sviluppare una demenza. Il primo, il declino cognitivo soggettivo – subjective cognitive decline (Scd) – non provoca alterazioni nei risultati dei test di valutazione clinic. Il secondo, disturbo cognitivo lieve – mild cognitive impairment (Mci) – comporta un declino cognitivo superiore a quello che ci si aspetterebbe in soggetti di medesima età e scolarità ma che non rientrano nei criteri definiti in letteratura per la demenza. I due stati (Scd e Mci) comprendono condizioni estremamente eterogenee tra loro a cui corrispondono velocità differenti nella progressione della malattia e l’insorgenza di tipologie differenti di demenza. «Per questo – commenta il ricercatore – una stratificazione precoce di queste popolazioni a rischio può avere un ruolo fondamentale per l’identificazione e lo sviluppo di trattamenti terapeutici specifici (sia farmacologici che non farmacologici)».

Ma c’è di più. Negli ultimi anni è emerso il ruolo degli stati infiammatori nell’invecchiamento normale o patologico. «Una crescente mole di ricerche – spiega il dottor Paolo Bosco – suggerisce che l’invecchiamento sia associato ad un’aumentata infiammazione cerebrale. Queste ricerche suggeriscono anche che l’infiammazione del sistema nervoso centrale possa agire come principale regolatore dell’invecchiamento sistemico. Infatti l’infiammazione cronica influisce negativamente sulla funzione neuronale, e diverse malattie neurodegenerative croniche come la demenza di Alzheimer e la malattia di Parkinson sono state associate a risposte infiammatorie anormali».

Sul versante delle terapie, al momento i trattamenti non farmacologici si sono dimostrati i più efficaci nella demenza di Alzheimer, mentre quelli farmacologici hanno mostrato efficacia solo per l’attenuazione dei sintomi. «I recenti e straordinari sviluppi nelle tecniche di intelligenza artificiale – conclude il dottor Bosco – sono una grande opportunità nel dipanare le fonti di eterogeneità di dati con alto numero di parametri. Il nostro studio si propone di applicare queste metodiche per gettare nuova luce sui diversi meccanismi fisiopatologici coinvolti nei processi neurodegenerativi e aprire alla possibilità di interventi personalizzati per i diversi profili di patologia».

Lo studio recluterà a Pisa complessivamente 105 soggetti che verranno seguiti per un anno mezzo, durante il quale saranno valutati dal punto di vista cognitivo con test specifici, verranno sottoposti ad esame di risonanza magnetica cerebrale (all’inizio e alla fine dello studio) e saranno valutati dal punto di vista infiammatorio mediante semplici esami del sangue.