В РФ создали систему с ИИ, которая ускорит доклинические исследования эпилепсии

ТОМСК, 19 августа. /ТАСС/. Систему на основе искусственного интеллекта (ИИ), которая автоматически с высокой точностью определяет фазы глубокого сна и фиксирует эпизоды абсансной эпилепсии у лабораторных крыс, разработали ученые Сибирского центра ИИ Томского государственного университета (ТГУ) совместно с Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии (ИВНД и НФ) РАН. Разработка будет использована для исследования абсансной эпилепсии у крыс, что позволит улучшить подходы для диагностики и лечения данного заболевания людей, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около 50 млн человек во всем мире страдают эпилепсией. Диагностика данного заболевания часто затруднена из-за многообразия проявлений приступов и сходства их с другими состояниями. В частности, это касается абсансной эпилепсии, при которой у человека возникают кратковременные эпизоды потери сознания, но без судорог.

"Проект был крайне интересным, поскольку потребовал от нас, специалистов из машинного обучения, погрузиться в такую сложную и местами неопределенную область, как изучение нашего мозга. Мы обучали модель на библиотеке данных, размеченных экспертами ИВНД и НФ РАН. Сделали приложение, теперь в него можно загружать данные электрокортикограммы (ЭКоГ, запись мозговой активности - прим. ТАСС), система производит весь процесс обработки данных без участия эксперта с минимумом погрешностей", - сказал один из разработчиков автоматизированной системы, сотрудник Сибирского центра ИИ ТГУ Александр Ковалев.

По словам ученых, нарушения структуры сна часто сопровождают системные заболевания и связаны с риском развития психических и нервных расстройств. Анализ мозговой активности во время сна является одним из важных методов диагностики эпилепсии. Установлена взаимосвязь между эпилепсией и специфическими нарушениями структуры сна, в частности, фрагментарности фазы глубокого сна. В настоящее время расшифровка электрокортикограммы обычно проводится специалистом вручную, что занимает очень много времени.

Для проведения анализа разработанной системой достаточно данных всего одного электрода, установленного в левой лобной доле головного мозга животного. Даже при использовании сигнала с противоположного полушария точность остается высокой - на уровне 82% - 84%, - при условии, что модель была обучена только на данных левого электрода. Кроме того, ученые смогли обучить систему обрабатывать часовые записи всего за 15-25 секунд, не требуя при этом больших вычислительных мощностей.

По словам сотрудника группы нейробиологии поведения ИВНД и НФ РАН Ивана Лазаренко, система, созданная специалистами ТГУ, ускорит исследования абсанс-эпилепсии и позволит получить новые фундаментальные данные о причинах и механизмах развития заболевания.