L'IA révèle des différences de traitement de l'information selon le genre

Nous vivons une période passionnante pour la recherche. Grâce à l’arrivée du machine learning, en particulier du deep learning et des réseaux de neurones, il est maintenant possible d’explorer et de tester des idées et des hypothèses scientifiques que les technologies antérieures ne permettaient pas de confirmer ou de réfuter.

Des neurologues de l’Université de Stanford en Californie ont fait des découvertes importantes grâce à l’intelligence artificielle (IA) pour prédire les maladies. Selon le professeur Reignier, leur étude pourrait être encourageante pour l’anticipation des maladies qui affectent plus un sexe que l’autre, comme la maladie de Parkinson, plus fréquente chez les hommes, et la maladie d’Alzheimer, plus courante chez les femmes. Elles sont également plus susceptibles de souffrir de dépression et de stress post-traumatique. Ces découvertes pourraient aider à réduire le nombre de personnes touchées par ces maladies.

Ces recherches visent à comprendre si les cerveaux des hommes et des femmes fonctionnent de manière distincte. Bien que l’on sache que la structure du cerveau varie entre les sexes, il n’avait pas encore été démontré concrètement qu’une empreinte cérébrale spécifique au sexe biologique existait, permettant de différencier un homme d’une femme en fonction de la manière dont les neurones se connectent entre eux.

L’étude a analysé 1000 IRM fonctionnelles en 3D, qui montrent l’activité cérébrale dans différentes zones du cerveau. Elle a utilisé une méthode d’apprentissage supervisé, attribuant un sexe à chaque IRM. L’algorithme a été entraîné avec 800 IRM pour ensuite évaluer sa performance sur 200 autres. L’objectif était de trouver les critères spécifiques permettant d’identifier le sexe biologique, nécessitant l’emploi d’un algorithme dont les résultats peuvent être facilement interprétés.

L’algorithme a réussi à déterminer le sexe à partir de nouvelles IRM avec une précision de 90%, sans information supplémentaire. Sa robustesse et sa capacité à éviter le surajustement (overfitting) ont été confirmées par des tests sur d’autres ensembles de données, obtenus avec différentes méthodes et machines, où il a maintenu une précision de 80%. Ces résultats démontrent empiriquement qu’il existe des différences significatives entre les cerveaux masculins et féminins, notamment en termes d’activation de certaines zones cérébrales.

Les différences entre les cerveaux masculins et féminins se manifestent principalement dans trois régions : le réseau du mode par défaut, le système limbique, et le striatum, par ordre d’importance. Ces zones sont associées, respectivement, à la conscience de soi et l’imaginaire, la régulation des émotions et l’attention et la mémoire, ainsi que le système de récompense, qui influence directement la motivation. L’étude ne précise pas dans quelle mesure un sexe a plus ou moins de ces caractéristiques, ce qui constitue sa principale limite. Néanmoins, elle confirme que les hommes et les femmes traitent différemment les informations reçues.

Il faudra attendre davantage de recherches pour déterminer les spécificités propres à chaque sexe. De nouvelles études suivront très certainement celle-ci afin de se baser sur un échantillon plus représentatif de la population, sachant que pour le moment les IRM ont été récoltés auprès d’une population âgée de 20 à 35 ans, sans paramètres hormonaux, d’orientation sexuelle, de personnes transgenres, etc.