Ученые выяснили с помощью ИИ, как психотропные препараты воздействуют на поведение рыб

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 11 марта. /ТАСС/. Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) первыми в мире с помощью искусственного интеллекта (ИИ) определяют по поведению рыб зебраданио воздействие психотропных препаратов. Эта методика открывает широкие возможности для анализа новых нейротропных фармацевтических средств, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

"Нейробиологи Санкт-Петербургского государственного университета в сотрудничестве с IT-специалистами первыми в мире применили искусственный интеллект к анализу поведенческих ответов рыб зебраданио на распространенные психотропные препараты. Им удалось научить искусственный интеллект по поведению животных определять, какие именно вещества были использованы в эксперименте. Авторы видят продолжение своих исследований в трансляционном ключе - в дальнейшем усовершенствовании методики и тестировании новых препаратов, которые можно в будущем ввести и в клинику", - говорится в сообщении.

Как отметили в пресс-службе, для исследования были выбраны именно рыбки зебраданио, так как они неприхотливы в содержании, имеют высокий процент генетического сходства с человеком - около 70% и несложное устройство нервной системы, что делает результаты более наглядными. Для экспериментов использовались никотин, этанол, кофеин и многие другие препараты. Каждое из них воздействовало на центральную нервную систему рыбок особым образом и влияло на их локомоторные треки. Например, кетамин вызвал у рыб стереотипические циркулярные движения у поверхности, а этанол - дозо-зависимый переход от гиперактивности к седации. Эти различия фиксировались на видеозаписях и использовались для обучения искусственного интеллекта.

Работа с ИИ

"Самым трудным в исследовании стал поиск необходимых протоколов обучения искусственного интеллекта, а также проверка обоснованности используемых методов и точности полученных результатов. Но в итоге все сработало! С теоретической точки зрения, результат доказал принцип применимости искусственного интеллекта к анализу воздействия психотропных препаратов на зебраданио. С практической - это открывает перед нами широкие возможности исследования новых нейротропных фармацевтических препаратов", - процитировали в пресс-службе руководителя исследования, заведующего лабораторией биологической психиатрии Института трансляционной биомедицины СПбГУ Алана Калуева.

По данным пресс-службы вуза, для экспериментов использовалась модель нейронной сети, которая специально разработана для работы с изображениями и вдохновлена корковой системой обработки визуальной информации головного мозга животных и человека. Она способна выявлять сложные схемы передвижения животных и обрабатывать общие закономерности, которые либо неочевидны на первый взгляд, либо скрыты от исследователей за общим массивом данных. В дальнейшем функциональность и точность технологии может быть расширена за счет корректировки моделей нейронных сетей и увеличения количества экспериментальных данных, доступных для машинного обучения.