Российская нейросеть научилась точно диагностировать аутизм

Объединённая команда учёных из Балтийского федерального университета им. Иммануила Канта (Калининград), Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (Москва) и Северо-Западного политехнического университета (Сиань, КНР) нашла способ точно выявлять аутизм в раннем детстве. Необычная методика основана на машинном обучении, где нейросеть анализирует активность головного мозга детей при помощи массива данных.

Расстройства аутистического спектра (РАС) коварны тем, что их очень сложно диагностировать в первые годы жизни ребёнка, поскольку поведенческие проявления аутизма у каждого человека свои. Поэтому нет единой классификации для всех случаев, у каждого ребёнка «свой» аутизм, который развивается индивидуально. Однако, если человеческому врачу трудно сразу поставить диагноз, с этим способна справиться нейросеть, которая обучилась на больших объёмах данных электроэнцефалограмм (ЭЭГ), отражающих активность головного мозга.

Контрастный вариационный автокодировщик, к которому прибегла международная команда, является одним из типов нейросетей, который может выявить различия между головным мозгом здоровых и больных детей. Этот алгоритм способен практически без обучения классифицировать активность нервных импульсов, бегающих между разными отделами мозга. А учёные ещё и улучшили его при помощи графов, — математических объектов с парными связями.

После этого авторы исследования сняли электроэнцефалограмму у 298 детей в возрасте от 2 до 16 лет, из которых половина была здорова, а у другой половины был диагностирован аутизм. Программа проанализировала записи ЭЭГ и смогла вывести зависимость между нормой и патологией. Точность распознавания аутизма при этом составила 95%, а ложноположительных срабатываний не было.

Учёные отмечают, что в целом нейронные связи в мозге у здоровых и больных аутизмом людей очень схожи, именно поэтому процесс диагностики такой сложный. Но алгоритм всё же нашёл отличительные черты у детей с РАС, и к этим признакам относятся функциональные связи в лобной доле головного мозга, которые ослаблены при аутизме. Поэтому исследователи призывают при диагностике РАС уделять больше внимания данным ЭЭГ, полученным из лобной доли.