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.

Матрицы функциональных связей в головном мозге, которые анализирует нейросеть.
Матрицы функциональных связей в головном мозге, которые анализирует нейросеть.© Muhammad Salman Kabir

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.


аутизм, ии, искусственный интеллект, нейросеть

Нам важно ваше мнение!

+0