Психическое устройство: в России научились выявлять депрессию по МРТ

Специалисты Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта БФУ им. И. Канта вместе с коллегами из Пловдивского университета и Уральского федерального университета разработали объективный метод диагностики большого депрессивного расстройства* (БДР) по данным магнитно-резонансного томографа, пишет издание «Известия». Он позволяет обнаружить болезнь с точностью 93%. Анализ изображения мозга, полученного с помощью аппарата МРТ, проводит искусственный интеллект. Эксперты обучили его определять различия в нейронных связях у здоровых и больных людей. Эффективность подхода успешно подтвердили в ходе работы с реальными пациентами. В экспериментах приняли участие 49 здоровых людей и 35 пациентов с клинической формой депрессии.

«Мы можем классифицировать как ближние связи между соседними областями, так и дальние, которые определяют уже характер всей структуры связей мозга здоровых и больных людей. Предложенный классификатор достигает точности 93%», — рассказал главный научный сотрудник Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта Александр Храмов.

В ходе исследования с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии изучалось, как работает мозг у здоровых и больных людей. Функциональная МРТ регистрирует кровоток в органе, по которому можно судить об активности тех или иных его зон. Анализ показал, что у людей с БДР наблюдается ослабление связей между отдельными областями мозга. На заключительном этапе исследования специалисты БФУ обучили нейронную сеть находить эту особенность на конкретных снимках пациентов и определять, здоров человек или болен. Диагностическое обследование на МРТ занимает не более 15 минут. Его можно проводить на большинстве стандартных томографов, которые используют в поликлиниках и больницах.

В планах разработчиков продолжить свои изыскания, чтобы найти изменения в мозге, которые происходят у больных с биполярным расстройством (БАР). По симптомам это нарушение напоминает БДР, что часто приводит к ошибкам диагностики. Это серьезная медицинская проблема, потому что лечение депрессии и БАР различается. Если ученые добьются успеха, то нейросеть сможет отличать одно от другого. Еще одна задача, которая стоит перед специалистами, — точно определить, по каким признакам программа диагностирует депрессию. Особенность ИИ состоит в том, что пользователям до конца неизвестна его логика. Это позволит контролировать качество работы нейросети.

Исследование выполнено в рамках стратегического проекта «Головоломка» БФУ им. И. Канта по программе Минобрнауки России «Приоритет 2030».

*Большое депрессивное расстройство — тяжелое эмоциональное состояние, которое сопровождается плохим настроением, потерей интереса к жизни и способности получать удовольствие, снижением когнитивных функций, а также бессонницей, нарушениями аппетита и другими симптомами. По данным ВОЗ, сейчас насчитывают 280 млн больных с этим диагнозом. Часто им требуется медикаментозное лечение. Сейчас болезнь обнаруживают, опираясь на мнение специалистов: неврологов, психиатров и психотерапевтов. Однако во всем мире идет поиск объективных маркеров БДР для его более надежной диагностики.