ИИ исследует мозг

И. Иванов

Пространство, окружающее кровеносные сосуды головного мозга, необходимо для движения водных растворов, доставляющих питательные вещества в его ткани и удаляющих из них продукты распада. Поэтому изменения потока спинномозговой жидкости в этом пространстве, которые трудно измерить in vivo, напрямую связаны с нарушениями здоровья центральной нервной системы, в частности изменениями в мелких сосудах, инсультами, травмами, болезнью Альцгеймера и пр. Понимание физиологии болезней и их лечение напрямую зависят от точного определения скоростей потоков, давления и механических напряжений сдвига в жидкости. До сих пор это было невозможно.

Междисциплинарная команда инженеров-механиков, нейрофизиологов и компьютерщиков под началом профессора механической инженерии Университета Рочестера Дугласа Келли (Douglas Kelley) предложила новый метод определения скорости потоков спинномозговой жидкости, чтобы точно и локально определять ее параметры. Ученые измеряли поток в мозге мышей с помощью оптических методов, а к обработке результатов призвали искусственный интеллект.

Успех достигнут на основе предыдущих экспериментов. В них отслеживали инжектированные в поток мелкие частицы и по ним определяли поле его скоростей. На этих данных исследователи обучили алгоритм ИИ, который учитывает физические закономерности потока, описываемые уравнением Навье-Стокса. Тренировка ИИ на двух третях экспериментальных данных позволила получить близкое согласие его предсказаний с третью остальных. Так ИИ выявил детальную трехмерную картину течений на базе гораздо менее точных измерений.

Профессор Келли говорит, что физические параметры очень важны для прояснения нейропроцессов. Знания о трехмерных полях скорости, давлении, объемах протекающей жидкости необходимы, чтобы понять физиологический механизм, заставляющий жидкость течь внутри мозга. Это до сих пор загадка.

Исследователи надеются отследить изменения потока при болезни и старении. Они считают, что новый метод поможет развивать методы лечения заболеваний мозга. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Разные разности
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...
Слезы как оружие
Женщины прекрасно знают, что стоит пустить в ход слезы, как еще секунду назад грозный, орущий и злобный мужчина вдруг обмякает, теряется и становится похожим на кроткую овечку. Откуда такая обезоруживающая сила женских слез? В чем здесь дело?