Ученые решили применить наработки в области искусственного интеллекта (ИИ), чтобы выявить связь между изменениями формы лиц детей и количеством алкоголя, употребленного матерями как до беременности, так и во время нее.
Исследование, опубликованное 16 февраля 2023 года в журнале Human Reproduction, одном из ведущих мировых журналов по репродуктивной медицине, является первым, обнаружившим эту связь у детей матерей, которые употребляли алкогольные напитки за три месяца до беременности, но прекратили во время беременности. Кроме того, было обнаружено, что связь с изменением формы лица существовала, даже если женщины принимали менее 12 г алкоголя в неделю – эквивалент небольшого бокала вина объемом 175 мл или 330 мл пива.
Это открытие важно в связи с тем, потому что форма детского лица может в дальнейшем подсказывать врачам о проблемах со здоровьем и развитием растущего ребенка.
Ученый Геннадий Рощупкин, доцент и руководитель группы вычислительной популяционной биологии Медицинского центра Эразмус в Роттердаме, (Нидерланды), который руководил исследованием, сообщил: «Я бы назвал лицо «зеркалом здоровья», поскольку оно четко отражает общее состояние здоровья дитя. Воздействие алкоголя на ребенка до рождения может оказать весьма пагубное воздействие на его здоровье, и, если мать регулярно употребляет большое количество алкоголя, это может привести к широкому спектру расстройств плода (FASD), и это потом отображается на лицах детей».
FASD определяется по таким параметрам, как задержка роста, неврологические нарушения и явно ненормальный тип развития лица. Симптомы включают когнитивные нарушения, синдром дефицита внимания и гиперактивности, трудности в обучении, проблемы с памятью, поведенческие проблемы, а также задержки речи. Уже известно, что FASD вызывается употреблением алкоголя матерью во время беременности. Однако до сих пор мало что было известно о влиянии низкого потребления алкоголя на развитие лица ребенка и, следовательно, на его здоровье.
Исследователи использовали искусственный интеллект и глубокое обучение для анализа трехмерных изображений детей, сделанных в возрасте девяти лет (3149 детей) и 13 лет (2477 детей).
«Лицо – это сложная форма, и анализировать его – непростая задача. 3D-визуализация очень помогает, но для этого требуются более продвинутые алгоритмы, – подчеркнул профессор Рощупкин. – Для этой задачи мы разработали алгоритм на основе искусственного интеллекта, который получает 3D-изображения лица с высоким разрешением и производит 200 уникальных измерений. Мы проанализировали их, чтобы найти ассоциации с пренатальным воздействием алкоголя, и разработали тепловые карты для отображения конкретных черт лица, связанных с употреблением алкоголя матерями».
Информация о потреблении алкоголя матерями была получена из анкет, заполненных женщинами на ранних, средних и поздних сроках беременности. Исследователи разделили их на три группы: матери, которые не пили до или во время беременности (контрольная группа); женщины, которые пили в течение трех месяцев до беременности, но прекратили, когда забеременели; и пациентки, пившие во время беременности, включая тех, кто употреблял алкоголь только в течение первого триместра беременности, и те, кто продолжал пить на протяжении всей беременности.
«Сразу обнаружилась статистически значимая связь между пренатальным воздействием алкоголя и формой лица у девятилетних детей. Чем больше алкоголя выпивали матери, тем более статистически значимыми были изменения. Наиболее распространенными чертами были вздернутый кончик носа, укороченный нос, вздернутый подбородок и опущенное нижнее веко», – поведал Сяньцзин Лю, один из исследователей. – Среди группы матерей, которые пили на протяжении всей беременности, мы обнаружили, что даже если матери пили очень мало во время беременности, менее 12 г в неделю, можно было наблюдать связь между воздействием алкоголя и формой лица детей. Это первый случай, когда была показана связь с таким микроскопическим уровнем потребления алкоголя».
