Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 628

Компьютерная модель может обрабатывать разные источники клинических данных для прогнозирования возраста мозга

Компьютерная модель может обрабатывать разные источники клинических данных для прогнозирования возраста мозга
Ученые разработали компьютерную модель, способную точно предсказывать возраст мозга и комбинирующую различные типы тестов функции мозга для прогнозирования снижения когнитивных функций или депрессии.

Ученые разработали компьютерную модель, которая умеет точно предсказывать возраст мозга и может использоваться для комбинирования различных типов тестов функции мозга для прогнозирования снижения когнитивных функций или депрессии, - пишет eurekalert.org со ссылкой на eLife.

Неинвазивные тесты функции мозга, такие как магнитоэнцефалография (МЭГ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), играют решающую роль в клинической неврологии. Но поскольку все эти тесты измеряют различные аспекты работы мозга, ни один из них сам по себе не является оптимальным. Обучение компьютеров анализировать данные из разных тестов и прогнозировать клинический результат даст более полную картину работы мозга.

«Компьютерные модели, которые были обучены прогнозировать возраст человека по данным мозга здоровых групп населения, предоставляли полезную клиническую информацию, - объясняет ведущий автор Дени Энгеманн, научный сотрудник Inria, французского национального исследовательского института цифровых наук. - Проблема в том, что в клинике не всегда возможно получить все типы данных, необходимых для этого анализа».

В этом исследовании команда решила выяснить, могут ли они разработать модель, которая объединяет анатомическую информацию, полученную при сканировании с помощью МРТ, с информацией о ритмах мозга, которые хорошо фиксируются МЭГ. Самое главное - они хотели увидеть, будет ли модель работать, если некоторые данные будут отсутствовать.

Исследователи обучили свою компьютерную модель подмножеству данных из базы данных Cam-CAN, которая содержит данные МЭГ, МРТ и нейропсихологии для 650 здоровых людей в возрасте от 17 до 90 лет. Затем они сравнили разные версии модели со стандартным анатомическим сканированием МРТ и модели, которые имели дополнительную информацию из функциональных МРТ и тестов МЭГ. Они обнаружили, что добавление сканирования МЭГ или функциональной МРТ в стандартную МРТ привело к более точному прогнозу возраста мозга.

Затем они рассмотрели маркер возраста мозга (называемый дельтой возраста мозга) и изучили, как это связано с различными функциями мозга, которые измеряются с помощью МЭГ и МРТ. Это подтвердило, что МЭГ и фМРТ предоставляли уникальную информацию о функции мозга, добавляя дополнительную мощность в общую модель.

Однако, когда они протестировали свою модель по полной базе данных Cam-CAN из 650 человек, некоторые из которых не имели данных МРТ, фМРТ и МЭГ, они обнаружили, что даже при отсутствии данных компьютерная модель, использующая только доступные сведения, была более точной, чем только МРТ. Это важно, потому что в неврологических клиниках у пациентов не всегда есть возможность пройти все типы сканирования.

Фактически, поскольку большинство больниц используют электроэнцефалографию (ЭЭГ), а не тесты на МЭГ, еще одним важным выводом было то, что наиболее мощное измерение функции мозга, которое тесты на МЭГ обеспечивают для модели, также можно точно измерить с помощью ЭЭГ. Это означает, что в клинике ЭЭГ потенциально может заменить МЭГ без влияния на прогнозирующую способность модели.

«Мы использовали оппортунистический подход для обучения компьютерной модели, чтобы извлечь информацию из имеющихся данных и предсказать возраст мозга, - заключает старший автор Александр Грамфорт, директор по исследованиям в Inria. - Мы ожидаем, что аналогичные показатели могут быть получены с помощью более простых тестов ЭЭГ, которые обычно используются вместе с МРТ в клинике и могут быть легко применены к другим клиническим конечным точкам, таким как дозировка препарата, выживаемость или точная постановка диагноза».

[Фото: ru.123rf.com/profile_sudok1]

Источник: www.eurekalert.org

возраст мозга депрессия исследования мозга когнитивные нарушения мозг мрт томография электроэнцефалограмма

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.