Дзен
Телеграм
С каждым годом в мире увеличивается количество диагностированных случаев эпилепсии, болезни Паркинсона и других неврологических заболеваний. Больных не становится больше — дело в улучшении средств диагностики, которые позволяют увидеть ранние проявления заболеваний.
Совершенствуются и средства лечения — например, электрическая стимуляция мозга, которая может помочь не только пациентам с эпилепсией, но и людям, перенесшим инсульт.
Новый алгоритм для этого способа лечения предложили исследователи из американской клиники Майо, и он полностью основан на работе искусственного интеллекта.
Мозг — наименее изученный орган, поэтому лечить неврологические и психические болезни сложнее всего. Трудность заключается в сложной организации нейронных сетей: подавая импульсы электрического тока в одну область мозга пациента, необходимо параллельно измерять реакцию напряжения в других областях, чтобы не повредить нежный орган.
Повредить хрупкий головной мозг проще, чем вылечить.
Для контроля таких процессов, в свою очередь, необходимо устройство, которое записывает тысячи сигналов одновременно с лечением, что невероятно сложно даже с современными компьютерами.
Намного проще систематизировать все процессы и придумать новый алгоритм, что и сделали исследователи из частной клиники Майо. Ученые разработали набор парадигм, которые упрощают сравнение эффектов электростимуляции мозга.
Поскольку математических методов, позволяющих проделать подобное, в современной науке почти не существует, исследователям пришлось начать с нуля и обратиться к эксперту в области алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ).
Алгоритм сравнивает ответы мозга на стимуляцию током.
Благодаря слаженной работе команда разработала новый тип алгоритма, который получил название «идентификация кривой базисного профиля».
Алгоритм на основе ИИ был сразу же протестирован на пациенте с опухолью головного мозга, которому установили электрокортикографическую электродную матрицу. Матрица помогала увидеть, в каком участке мозга импульсы вызывают припадки.
Благодаря взаимодействию нового алгоритма и электродов врачи смогли изучить тысячи сигналов, чтобы разработать подходящее лечение.
Новый тип алгоритма поможет нам понять, какие области мозга напрямую взаимодействуют друг с другом. По мере появления новых технологий алгоритм также поможет нам лучше лечить пациентов с эпилепсией, болезнью Паркинсона и психическими заболеваниями, такими как обсессивно-компульсивное расстройство и депрессия, — поделился доктор медицинских наук Кай Миллер.
Красным цветом показано напряжение тока. Серый цвет — это ответ мозга на импульсы. Матрица сравнила обе кривые.
Как подчеркнул соавтор исследования Клаус-Роберт Мюллер, неврологические заболевания — это самый сложный материал для исследователей ИИ.
Однако без высоких технологий в лечении не обойтись, когда речь идет о непростом устройстве головного мозга. Авторы прикрепили к исследованию загружаемый пакет кода, чтобы другие врачи и ученые смогли изучить методику, а потом применить её в лечении.