يعد اضطراب طيف التوحد حالة نمائية عصبية تتميز بصعوبات في التواصل والتفاعلات الاجتماعية وسلوكيات متكررة، ويعقد تباين الأعراض بين الأفراد عملية التشخيص الدقيق، وقد أظهرت تقنيات التصوير العصبي، ولا سيما التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة، إمكانات واعدة في تحديد البصمات العصبية المرتبطة بالاضطراب، غير أن تحديات مثل ارتفاع أبعاد البيانات والضوضاء وصغر أحجام العينات تحد من تطبيقها السريري، ومن هنا تنبع أهمية تطوير أساليب ذكية لاختيار السمات الأكثر صلة واستخراجها بكفاءة، وهو ما تناولته الدراسة الحالية بمنهج هجين يجمع بين التعلم العميق وخوارزميات الأمثلة المتقدمة، ويعتمد التشخيص التقليدي للاضطراب على الملاحظة السريرية والمقاييس السلوكية التي قد تتأثر بخبرة المقوّم وذاتيته، ما يعزز الحاجة إلى مؤشرات حيوية موضوعية مستمدة من نشاط الدماغ تدعم قرار التشخيص وتختصر زمنه
أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها
هدفت الدراسة إلى تطوير مقاربة جديدة للكشف عن اضطراب طيف التوحد توظف التعلم العميق وتقنيات متقدمة لاختيار السمات، فبنت نموذجًا هجينًا يجمع بين المشفر التلقائي المكدس المتناثر لإزالة التشويش والمدرك متعدد الطبقات لاستخراج السمات ذات الصلة من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة ضمن مجموعة بيانات أبايد الأولى، بعد معالجتها الأولية عبر خط معالجة سي باك بما يهيئ الإشارات الدماغية للتحليل ويحد من أثر الضوضاء والتشويش فيها، وعززت الدراسة عملية اختيار السمات بخوارزمية تحسين التنزه المحسَّنة التي تدمج تعلم الأضداد الديناميكي والجاذبات المزدوجة لتحسين التقارب نحو المجموعة المثلى من السمات، وقوّمت النموذج المقترح على مجموعات بيانات متعددة خاصة باضطراب طيف التوحد وقارنته بأحدث الأساليب القائمة
ثانيًا: أبرز النتائج
1- حقق النموذج الهجين المقترح متوسط دقة بلغ 0.735 في الكشف عن اضطراب طيف التوحد عبر مجموعات البيانات المستخدمة
2- بلغت حساسية النموذج 0.765 بما يعكس قدرته على التعرف على حالات الاضطراب الفعلية بنسبة جيدة
3- بلغت نوعية النموذج 0.752 في التمييز بين حالات الاضطراب وغيرها من الحالات
4- فاق أداء النموذج المقترح نتائج الأساليب الحديثة القائمة في هذا المجال وفق مقاييس التقييم المعتمدة
5- أظهرت عملية اختيار السمات المعززة بخوارزمية تحسين التنزه المحسَّنة فاعلية في الاقتراب من المجموعة المثلى للسمات بما دعم أداء النموذج الهجين
ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها
تؤكد هذه النتائج فاعلية مقاربة التعلم العميق الهجين في الكشف عن اضطراب طيف التوحد، إذ تعالج عملية اختيار السمات المحسَّنة المقترنة بالنموذج الهجين قيودًا قائمة في تحليلات التصوير العصبي التقليدية، وتقدم اتجاهًا واعدًا نحو نماذج كشف أكثر دقة وقابلية للتطبيق السريري، بما قد يساعد المختصين في المستقبل على دعم قرارات التشخيص بأساليب حاسوبية موضوعية تستثمر بيانات التصوير الوظيفي بفاعلية أكبر، مع الحاجة إلى مواصلة التحقق من هذه النماذج على عينات أوسع وأكثر تنوعًا
ويكتسب اختيار السمات أهميته في بيانات التصوير العصبي من ضخامة عدد المتغيرات المستخرجة من مناطق الدماغ وشبكاته قياسًا إلى عدد المشاركين، إذ يؤدي الاحتفاظ بالسمات غير ذات الصلة إلى إضعاف قدرة النموذج على التعميم ورفع كلفة الحوسبة وزيادة خطر فرط الملاءمة، بينما يقود انتقاء السمات الجوهرية إلى نماذج أبسط وأكثر قابلية للتفسير السريري، وهو ما يفسر اهتمام الباحثين بخوارزميات الأمثلة الذكية التي تستكشف فضاءات السمات الواسعة بكفاءة وتقارب مدروس نحو الحلول المثلى
وخلاصة القول إن دمج المشفر التلقائي المكدس المتناثر لإزالة التشويش بالمدرك متعدد الطبقات مع اختيار سمات معزز بخوارزمية محسَّنة أنتج نموذجًا تفوق على الأساليب الحديثة القائمة في الكشف عن اضطراب طيف التوحد بدقة وحساسية ونوعية متوازنة، بما يجعله خطوة مهمة نحو أدوات كشف سريرية أدق، ويمهد لمزيد من البحوث التي تختبر هذه البنية الهجينة على مهام تشخيصية عصبية أخرى وتوسع نطاق بيانات التحقق من حيث الحجم والتنوع السريري والمجتمعي، وتستكشف سمات عصبية تفصيلية قد تفسر الفروق الفردية في مظاهر الاضطراب وشدته لدى المصابين عبر الفئات العمرية المختلفة
المصدر الأصلي: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frai.2025.1594372/full
DOI: 10.3389/frai.2025.1594372