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
Бомбы с орбиты: почему советская технология, воскрешенная Китаем, встревожила США?
Американцы слишком долго считали свои системы раннего предупреждения лучшими на планете. Теперь......
Битва под Каневом: почему на 350 лет замолчали сокрушительную победу России?
Неудобная победа, предательство и идеология. Мы бы могли вообще не узнать об этом триумфе русского оружия...
С Ноева ковчега сняли запрет: что покажут радары на Арарате?
История, которую больше всего высмеивали ученые, неожиданно становится все более реальной...
Дикий народ чучуна: Кто наводил ужас на коренное население Сибири?
Йети? Люди-изгои? Древнее племя? Пока что вопросов больше, чем ответов...
Мрачный прогноз для США из 1995 года сбылся: в чем великий ученый Саган оказался прав?
Исследователь говорил: все плохо, но еще не все потеряно. Его советы могут реально помочь всему человечеству...
Почему их ДНК не меняется уже 42 000 лет: определен самый древний народ на планете
Три раза предки жителей Океании встречались с исчезнувшими видами людей, и это в корне изменило их гены...
Тайна «косого глаза» Венеры раскрыта: что увидела нейросеть на картинах Боттичелли?
Художник нарисовал пять портретов прекрасной Симонетты Веспуччи. И каждое полотно еще больше подтверждает страшный диагноз...
Новая вселенная внутри звезды: почему Эйнштейн мог ошибаться насчет черных дыр
Больше 20 лет эта гипотеза в буквальном смысле раздирает мир науки. Но, возможно, именно она выведет ученых из тупика сингулярности...
Снегопады в Антарктиде становятся все аномальнее: и ученые, наконец-то, знают почему?
Ученым придется пересмотреть все климатические модели Шестого континента. Кстати, снега там будет выпадать с каждым годом все больше...
Еще одна тайна майя: археологи секрет алтаря в заброшенном городе
Выяснилось, что индейцы долгие столетия продолжали исповедовать, казалось бы, давно забытый древний культ...
Кипящая дыра в Йеллоустоуне: почему геологи «проморгали» опасный инцидент?
Геологический детектив: незамеченный взрыв, неожиданный провал и далеко идущие последствия...
Марс под вопросом: что может обнулить иммунитет у космонавтов?
И почему защита организма перестает видеть микробы, выжившие в космосе?...
43 — проклятый возраст Рюриковичей: почему многие князья не переживали этот роковой рубеж?
Генетики говорят: русская династия слишком поздно поняла, что попала в ловушку «чистой» крови...
Бельгийскую разведку снова взломали: хакеры целый год качали оттуда секретные данные
Эксперты говорят: проникновение было замечено совершенно случайно. И это пугает...
Доказана жизнь на спутнике Юпитера: как же бактериям удалось добраться с Земли на Европу?
За 3,5 миллиарда лет земные бактерии могли долететь до 105 звездных систем. Так что у Европы есть все шансы на «заражение»...
Сначала Стоунхендж был... не каменным: найден прототип легендарного святилища
Доисторическая религия оказалась старше на 500 лет, чем считали ученые. И она играла огромную роль в жизни древних людей...