Суббота, Август 8, 2020
Думаю Удивляюсь

Психические расстройства наконец смогут диагностировать при помощи томографии и искусственного интеллекта

Многие десятилетия расстройства психики диагностируются при помощи одного лишь общения с пациентами. Ученые в этой связи резонно сомневаются в точности такой диагностики. И вот наконец забрезжило высокотехнологичное решение проблемы.

Команда «Penn Medicine» из Университета Пенсильвании (США) недавно опубликовала в журнале «Nature Communications» результаты своего исследования возможности диагностики психических заболеваний с помощью магнитно-резонансной томографии и технологий машинного обучения.

Руководителем исследования выступил доцент кафедры психиатрии Пенсильванского Университета, доктор психологии Теодор Д. Саттертуэйт. Его команда обнаружила, что расстройства, относящиеся к четырем группам психопатологии (расстройства настроения, психозы, фобии и разрушительное поведение) связаны с наличием аномалий в двух нейросетях головного мозга человека.

Чтобы выявить, в каких именно, ученые провели функциональное МРТ сканирование мозга 999 пациентов в возрасте от 8 до 22 лет. Полученные данные анализировались при помощи технологии машинного обучения под названием «канонический корреляционный анализ». Параллельно все испытуемые прошли стандартную оценку на основании психических симптомов, которую проводил профессор психиатрии, неврологии и радиологии Рокуэл Э. Гур из Филадельфии (США).

Исследование выявило несомненную связь аномалий в двух нейросетях головного мозга пациентов и патологическими проявлениями их психики. Также ученые обнаружили любопытный факт: общие странности развития этих нейросетей «отвечают» сразу за несколько диагностических категорий. Например, определенная аномалия, связанная с расстройствами настроения, оказалась также связана с симптомами депрессии, мании и обсессивно-компульсивного расстройства.

А аномалия, связанная с разрушительным внешним поведением, оказалась «родственницей» синдрома дефицита внимания, гиперактивности и оппортунистического девиантного расстройства. При этом неожиданно обнаруживалась связь всего этого с раздражительностью, которую обычно относят к сфере депрессии.

Ученые с удивлением увидели, что, когда в диагностике учитываются как данные, полученные с помощью техники, так и данные, полученные в беседах пациентов с врачами, психические симптомы в установленные категории «попадают» неаккуратно.

При помощи МРТ и искусственного интеллекта исследователи определили, что четыре названных выше группы психопатологий связаны с аномалиями развития сети пассивной работы мозга (так называемая «сеть по умолчанию») и лобно-париетальной сети. Связи в этих нейронных сетях обычно разрастаются и усложняются по мере развития и взросления мозга.

Сеть «по умолчанию» и лобно-париетальная сеть связаны с протеканием сложных психических процессов — таких как самоконтроль, память и социальное взаимодействие. Поэтому нейробиологи давно подозревали, что психические заболевания прямо связаны с патологиями развития этих сетей.

Исследование, проведенное в Пенсильвании открывает путь к более точной и научно обоснованной диагностике психических болезней, а значит — к более эффективному их лечению. Наконец технологии позволят психиатрии опираться не только на беседы с пациентами, но и на конкретные биомаркеры, говорящие о наличии отклонения в развитии мозга.

Конечно, науке еще предстоит точно увязать аномалии в строении нейросетей с конкретными заболеваниями. Требуется проведение большего числа исследований. Но первый шаг в этом направлении уже сделан.

Еще интересное