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.

© Unsplash

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.

© Клиника Майо

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.

© Клиника Майо

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.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.