نماذج تصوير الدماغ المجمدة: بصمات مواقع فريدة تكشف أسرار التشريح

في الآونة الأخيرة، تزايد استخدام نماذج الأساس المجمدة (Frozen Foundation Models) في تصوير الدماغ بالرنين المغناطيسي (MRI) كأدوات قياسية تعكس تشريح الدماغ. تشير الأبحاث الجديدة إلى أن هذه النماذج لا تعكس فقط التكوينات التشريحية، بل تحمل إليها بصمات ثابتة مرتبطة بموقع الاستحواذ على البيانات. حيث تم إجراء تحليل على مجموعة من بيانات التصوير ضمن فرق مستقلة (ABIDE-I و ABIDE-II)، تمكنا من العثور على أن موقع الاستحواذ يمثل مكونًا رئيسيًا من البيانات الممثلة.

تم اختبار ثلاثة أنواع مختلفة من المحولات ذات الأبعاد الثلاثية المجمدة: محولات تم تدريبها مسبقاً على بيانات الدماغ، وأخرى تم تدريبها على صور الأشعة المقطعية (CT)، بالإضافة إلى نموذج عشوائي. وفي عمق البيانات، تمكنا من تمييز الموقع بدقة تقارب 0.9، مما يتجاوز متغيرات التركيبة السكانية مثل الجنس، والعمر، وتشخيص التوحد. وقد أظهر هذا التأثير أنه فطري وليس مكتسبًا، حيث كان بإمكان النموذج العشوائي تصنيف الموقع بدقة ~0.9 عبر جميع الفرق المعمارية المستخدمة.

على الرغم من أن التحليل قد أظهر أهمية الموقع، فإن إزالة التأثير المرتبط بالموقع لم تكن مجانية، حيث أن الموقع والتشريح يشتركان في فضاء خطي معقد. ولذلك، يُنصح باستخدام نماذج التصوير بالرنين المغناطيسي المجمدة مع تحديد دقيق لمواقع الاستحواذ، وقد تم إصدار مجموعة أدوات مفتوحة للمساعدة في هذا التحليل. في النهاية، تعتبر هذه النتائج مثيرة للقلق، إذ تبرز موضوعات متعددة حول أخلاقيات استخدام البيانات المشتركة أو الفيدرالية في تطوير تقنيات التعلم العميق.