ИИ нашёл по МРТ ранее неизвестные изменения в мозге спортсменов
На иллюстрации — карта нейронных путей в мозге, построенная томографом. Для создания яркого образа использовали МРТ-детерминированную трактографию. Это один из методов визуализации, доступных в Нью-Йоркском университете Лангоне (NYU Langone Health). Томограф помогает врачам планировать сложные нейрохирургические процедуры. А новый инструмент искусственного интеллекта (ИИ) помог определить невидимые прежде повреждения мозга у студентов-спортсменов.
Разработанный вузовскими исследователями метод на основе ИИ способен эффективно распознать травмы, которые упускает из виду традиционная медицинская визуализация. Коллектив учёных считает, что технология поможет лучше понять, как незначительные повреждения головного мозга со временем влияют на умственные способности.
Экспертам, да и большинству людей, уже давно известно о риске сотрясений мозга. Подобные травмы типичны для контактных видов спорта, таких как футбол, особенно американский. Есть данные, что повторные удары головой, даже незначительные, со временем могут привести к снижению мыслительных способностей. Усовершенствованная МРТ позволяет выявлять микроскопические изменения в структуре мозга после сотрясения. Однако сканирование в томографе выдаёт много данных, которые бывает трудно распознать.
Новую технологию с машинным обучением применили для доскональной сверки головного мозга двух групп игроков — в состязаниях которых были столкновения и прочих. Нейрорадиологи изучили сотни изображений мозга 81 спортсмена из колледжа. Их них 36 были игроками в контактные виды спорта, в основном футболисты, и 45 спортсменов из неконтактных видов спорта, в основном бегуны и бейсболисты. Учёные обнаружили в мозге первой группы небольшие структурные изменения — это были признаки неоднократных ударов головой. Самое интересное, что ни у кого из участников исследования прежде не диагностировали сотрясение мозга.
— Ивонн Луи, нейрорадиолог, старший автор исследования.
В ходе проекта учёные разработали статистические методы, благодаря которым программа прогнозировала подверженность повторным ударам головой. По мере того как учёные вводили больше данных, математическая модель становилась «умнее». Программа также смогла распознать необычные особенности в ткани мозга и определить разницу между спортсменами с повторными сотрясениями и без них.
В работе помогали два показателя: средняя диффузность и средний эксцесс. Первый их них измерял, насколько легко жидкость может проходить через ткани мозга, он часто используется при МРТ для выявления инсультов. А средний эксцесс по сложности структур мозговой ткани может выявить изменения в отделах мозга, ответственных за обучение, память и эмоции.
Поскольку в завершённом исследовании участвовали только мужчины, следующий этап для нейрорадиологов — проанализировать программой машинного обучения состояние спортсменок.
Разработанный вузовскими исследователями метод на основе ИИ способен эффективно распознать травмы, которые упускает из виду традиционная медицинская визуализация. Коллектив учёных считает, что технология поможет лучше понять, как незначительные повреждения головного мозга со временем влияют на умственные способности.
Экспертам, да и большинству людей, уже давно известно о риске сотрясений мозга. Подобные травмы типичны для контактных видов спорта, таких как футбол, особенно американский. Есть данные, что повторные удары головой, даже незначительные, со временем могут привести к снижению мыслительных способностей. Усовершенствованная МРТ позволяет выявлять микроскопические изменения в структуре мозга после сотрясения. Однако сканирование в томографе выдаёт много данных, которые бывает трудно распознать.
Новую технологию с машинным обучением применили для доскональной сверки головного мозга двух групп игроков — в состязаниях которых были столкновения и прочих. Нейрорадиологи изучили сотни изображений мозга 81 спортсмена из колледжа. Их них 36 были игроками в контактные виды спорта, в основном футболисты, и 45 спортсменов из неконтактных видов спорта, в основном бегуны и бейсболисты. Учёные обнаружили в мозге первой группы небольшие структурные изменения — это были признаки неоднократных ударов головой. Самое интересное, что ни у кого из участников исследования прежде не диагностировали сотрясение мозга.
Наши результаты выявили существенные различия между мозгом занимающихся контактными видами спорта и тех, кто соревнуется в бесконтактных
— Ивонн Луи, нейрорадиолог, старший автор исследования.
В ходе проекта учёные разработали статистические методы, благодаря которым программа прогнозировала подверженность повторным ударам головой. По мере того как учёные вводили больше данных, математическая модель становилась «умнее». Программа также смогла распознать необычные особенности в ткани мозга и определить разницу между спортсменами с повторными сотрясениями и без них.
В работе помогали два показателя: средняя диффузность и средний эксцесс. Первый их них измерял, насколько легко жидкость может проходить через ткани мозга, он часто используется при МРТ для выявления инсультов. А средний эксцесс по сложности структур мозговой ткани может выявить изменения в отделах мозга, ответственных за обучение, память и эмоции.
Поскольку в завершённом исследовании участвовали только мужчины, следующий этап для нейрорадиологов — проанализировать программой машинного обучения состояние спортсменок.
- Дмитрий Ладыгин
- nyulangone.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Как на ладони: Обнаружен морской гигант, который виден из космоса
Мегакоралл у Соломоновых островов оказался самым крупным животным Земли....
Спасти планету сможет… африканский червь
В Кении найдено насекомое с удивительными способностями....
«Орешник», «Бук» и «Тополь»: искусный нейминг от российских военных конструкторов
Наука как сбить Запад с толку....
Главная тайна Седьмой планеты разгадана через 38 лет
Уран оказался не таким уж странным, как думали ученые....
80 000 лет жизни: какие тайны скрывает самое древнее и большое существо на планете?
Залог невероятного долголетия и удивительного выживания обнаружили учёные....
Раскрыт секрет идеального женского тела?
Оказывается, дело вовсе не в соотношении талии и бедер....
Саблезубый котёнок томился во льдах Якутии 35 тысяч лет
Благодаря находке стало известно, что сородичи пушистика обитали в столь холодных местах....
Ученые раскрыли тайну сигнала, после которого началось самое мощное извержение в истории
Разгадка оказалась потрясающей во всех смыслах....
Ученая вылечила свой рак вирусами собственного производства
Если человек хочет жить — медицина бессильна....
Эти «красные монстры» вообще не должны существовать
Что узнали астрономы о трех невозможно огромных галактиках....
Почти бессмертные существа помогут человечеству покорить глубокий космос
Ученым, наконец, удалось «взломать» код поразительной живучести тихоходок....
Разгадано учеными: почему города разрушают сердце и разум
Причины, которые нашли исследователи, вас удивят....
Ещё один одинокий: в Балтийском море обнаружен дельфин, который может говорить только сам с собой
Совсем как старый вдовец, которого давно не навещали близкие....
Турбулентность отменяется! А пилоты-люди вообще будут не нужны
Искусственный интеллект может в корне изменить авиацию....
Надеялись на Беса: древние египтянки при беременности хлебали галлюциногенные смеси
Думали, что божок с двусмысленным для нас именем убережёт....
Большой мозг — не значит самый умный
Последнее исследование собак показало парадоксальные результаты....