ИИ научился диагностировать депрессию и аутизм по сканам мозга

Разработанный метод использует функциональную магнитно-резонансную томографию для анализа мозговой активности. В результате проведенных тестов он продемонстрировал более высокую точность в диагностировании депрессии и аутистических расстройств по сравнению с классическими подходами.

Определение психических расстройств — это одна из самых трудных задач в медицине. В отличие от большинства заболеваний, диагностика депрессии и аутизма осуществляется преимущественно на основании субъективных оценок и наблюдений за поведением пациента. Объективные маркеры, которые можно было бы использовать в медицинских исследованиях, до недавнего времени не существовали.

Группа ученых из Китая разработала новый подход к этой проблеме. Они создали компьютерную модель, имитирующую работу человеческого мозга и способную предсказывать развитие процессов в различных областях как у здоровых людей, так и у пациентов с психическими расстройствами.

Для исследования используются данные функциональной магнитно-резонансной томографии, фиксирующие изменения кровотока в мозге во время его активности. Ученые создали математическую модель, которая воспроизводит эти сигналы, настраивая два основных параметра: силу связей между различными участками мозга и показатели, отражающие переходы между состояниями мозговой активности.

Главное преимущество нового метода — его способность адаптироваться под индивидуальные особенности каждого пациента. Традиционные методы анализа мозговой активности часто используют усредненные данные, что снижает точность диагностики для отдельных людей. Разработанная система включает персонализированные алгоритмы, учитывающие уникальные характеристики мозга каждого обследуемого.

Эффективность этого метода была проверена на двух крупных базах данных с результатами МРТ-сканирования пациентов, страдающих от большого депрессивного расстройства и расстройств аутистического спектра. Система показала высокую точность как в различении здоровых людей и пациентов, так и в определении подтипов депрессии. Результаты оказались значительно лучше, чем те, которые демонстрируют существующие методы анализа функциональных связей в мозге.

Подробный анализ выявил специфические области мозга, где наблюдаются различия в работе между здоровыми людьми и пациентами с психическими расстройствами. Наиболее выраженные изменения были зафиксированы в гиппокампе, ответственном за память, двигательных областях коры, поясной коре, связанной с эмоциями, островковой доле и предклинье. Активность таламуса и теменной коры оказалась связана с тяжестью симптомов депрессии и аутизма соответственно.