Ученые из Университета Монреаля разработали метод, которые может за считанные минуты определить уровень развития мозга ребенка. Исследование было опубликовано в журнале NeuroImage.
Как искусственный интеллект научился определять возраст мозга младенцев за считанные минуты
Канадские ученые создали алгоритм машинного обучения, который, анализируя ЭЭГ, способен с точностью до месяца определить уровень развития мозга младенца. Кроме того, ИИ может выявить риски аутизма, СДВГ и задержки речи.
Freepik
Как алгоритм работает
Сначала младенцу надевают мягкую шапочку с датчиками (ЭЭГ), что абсолютно безопасно для младенца. Так ученые записывают электрические сигналы мозга всего за 5-10 минут.
Затем специальная программа на основе глубокого обучения оценивает частоту волн — альфа, дельта и тета, — сложность сигналов и интенсивность активности. А после сравнивает с нормой и определяет, является ли развитие мозга продвинутым, отстающим или соответствует возрасту младенца.
Общая схема ML-подхода
Как способ проверяли
Ученые протестировали работу алгоритма на 272 младенцах, из которых 53 страдали макроцефалией — состоянием, при котором у ребенка аномально большая голова и атипичное развитие мозга.
Метод всего за несколько минут сигнала ЭЭГ смог оценить возраст мозга ребенка. У детей с макроцефалией алгоритм выявил задержку созревания на 2-5 месяцев.
Что могут сказать волны мозга
Мозговые волны — ключевой маркер возраста мозга. Так, дельта-волны (0,5-2,5 Гц) преобладают у новорожденных. А к двум-трем годам они снижаются. Однако, если дельта-волны остаются доминирующими, возможна задержка в развитии.
Альфа-волны (6-9 Гц) же появляются к шести месяцам. Они связаны с вниманием и зрительным восприятиям. Их слабый уровень может говорить о риске СДВГ.
Ученые отмечают, что особенно полезен этот метод недоношенным детям. Он поможет понять, «догнал» ли мозг развитие сверстников. А также семьям с риском аутизма, ведь раннее выявление заболевания, может помочь с ранней коррекцией.