Математики придумали, как легко находить сбои в работе мозга

Математики придумали, как легко находить сбои в работе мозга

Научные работники из Института Иннополис в Татарстане привлекли искусственные нейронные сети для обнаружения патологий мозга. Показатели исследования размещены в журнале Chaos.

Мозг живых созданий, и человека также, — непростая природная система. Связи между различными отделами мозга и органами чувств преимущественно осуществляются через нейронные сети — трудную систему взаимосвязанных и обменивающихся сигналами специализированных клеток (нейронов).

Эффективная передача сигналов в нейронных сетях является залогом обычной мозговой деятельности, которая отвечает за двигательные и когнитивные функции организма. Любая проблема с прохождением сигнала приводит к появлению нейрофизиологических расстройств.

В каком именно месте нервная система дает сбой, найти довольно сложно. И тут на помощь нейрофизиологам приходят математики и эксперты по искусственному интеллекту, которые занимаются разработкой искусственных нейронных сетей — математических моделей, которые были построены по аналогии с работой мозга.

Научные работники из лаборатории нейронауки и когнитивных технологий Университета Иннополис решили узнать, можно ли найти при помощи математических моделей нарушения в мозговой деятельности. Для изучения сигналов электрической активности между областями мозга они использовали искусственные нейронные сети прямого распространения. В них информационный сигнал проходит напрямую от входных нейронов, которые принимают данные, к выходным.

Подопытным крысам имплантировали электроды, которые фиксируют сигналы между корой мозга и таламусом — отделом мозга, в каком происходит анализ, отбор и передача в кору мозга сигналов, получаемых от всех органов чувств, не считая обоняния. Нарушения связи между этими отделами нередко приводят к таким болезням, как эпилепсия, болезни Паркинсона и Альцгеймера.

Полученные сигналы обработали математически. Было установлено, что они становились лучше во время приступов эпилепсии. Значит, их вызывает именно сбой в нейронных связях между корой мозга и таламусом.

Успешный опыт позволяет надеяться, что весьма удобный в применении и не требующий огромных вычислительных затрат способ искусственных нейронных сетей можно будет применять на практике, в том числе для обнаружения патологий мозга, а также для остальных видов биологических и нейрофизиологических исследований.

Исследование проводилось вместе с учеными из института физиологии Мюнстерского института (Германия) в рамках гранта президентской программы Российского научного фонда по поддержке лабораторий мирового уровня.

Команда Team Vitality по FIFA объявляет о партнерстве c Philips Monitors Команда Team Vitality по FIFA объявляет о партнерстве c Philips Monitors

Следуя стратегии развития в киберспорте, компания MMD от лица Philips Monitors заключила партнерство с Team Vitality и стала эксклюзивным...

Читать полностью
Новый 4K UHD монитор Philips 288E2UAE впечатляет цветами и скоростью передачи данных Новый 4K UHD монитор Philips 288E2UAE впечатляет цветами и скоростью передачи данных

Новый монитор Philips 288E2UAE (28 дюймов/71,1 см) отображает 1,07 миллиарда цветов, оснащён возможностью сверхскоростной передачи данных по...

Читать полностью
Наверх