Нейросети отличают людей, переболевших COVID-19, по сниженной активности речевого центра мозга на ЭЭГ

Нейросети отличают людей, переболевших COVID-19, по сниженной активности речевого центра мозга на ЭЭГ
Нейросети отличают людей, переболевших COVID-19, по сниженной активности речевого центра мозга на ЭЭГ
Нейросети отличают людей, переболевших COVID-19, по сниженной активности речевого центра мозга на ЭЭГ
Фото: misis.ru

Ученые из Университета МИСИС и МГУ имени М. В. Ломоносова, в сотрудничестве со специалистами компании ООО «Нейроспутник», проанализировали влияние COVID-19 на мозговую активность людей, использовав нейронные сети и машинное обучение. В результатах исследования, которое опубликовано в научном журнале Computer Research And Modeling , отмечается, что у здоровых людей и тех, кто переболел COVID-19, активность мозга значительно отличается: у последних наблюдалось снижение активности в левой половине мозга, в области, отвечающей за речь.

Пандемия COVID-19 оказала огромное влияние на здоровье и жизнь миллионов людей по всему миру. Однако, помимо известных симптомов и последствий, таких как высокая температура, кашель и дыхательные проблемы, все больше исследований указывают на возможные негативные эффекты коронавируса на мозговую активность.

Понимание того, как коронавирус влияет на мозг, может быть ключом к разработке эффективных методов лечения и реабилитации для тех, кто переболел этим заболеванием. Однако, изучение мозга — сложная задача, которая требует точных инструментов и методов анализа.

При помощи сверточных нейронных сетей, модифицированных ResNet и DenseNet121 с блоками управляемых рекуррентных единиц (GRU), которые эффективно работают с изображениями, временными рядами и последовательностями, ученые проанализировали данные, собранные с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ) — устройства, записывающего активность мозга. В исследовании приняли участие 105 взрослых добровольцев, разделенных на две группы. В одной находились люди, которые за последние полгода переболели COVID-19, а в другой те, кто ни разу не сталкивался с этим заболеванием.

В ходе эксперимента участникам предлагали произнести вслух или про себя слова, отображаемые на экране, при этом на них было установлено оборудование для записи ЭЭГ. Анализ полученных данных показал, что у здоровых людей и тех, кто переболел COVID-19, активность мозга отличается: у последних наблюдалось снижение активности в левой половине мозга, отвечающей за речь, а также изменение частоты ЭЭГ-сигналов в обоих полушариях.

«Исследование показало преобладание паттернов α-ритма в левом полушарии у здоровых людей по сравнению с лицами, которые в анамнезе написали о недавно перенесенном COVID-19 — это указывает на разницу в активности мозга между двумя группами. Более того, ЭЭГ людей недавно переболевших COVID-19 показали снижение низких частот в обоих полушариях, а также увеличение вклада высоких частот (≥50 Гц) в сигнал ЭЭГ в правом полушарии», — рассказала Александра Бернадотт, доцент кафедры инженерной кибернетики НИТУ МИСИС, генеральный директор ООО «Нейроспутник» .

С помощью использованных моделей нейронных сетей ученые смогли с точностью более 63% отличить данные ЭЭГ людей после COVID-19 от данных здоровых людей. Это открывает новые возможности для выявления долгосрочных последствий COVID-19 и разработки эффективных методов нейрореабилитации для пациентов, переболевших короновирусом

Однако, несмотря на обнадеживающие результаты, ученые подчеркивают, что необходимы дальнейшие исследования для уточнения и оптимизации применяемых методов. В работе также отмечается важность использования таких методов как дискретное вейвлет-преобразование и извлечение признаков для улучшения точности анализа данных ЭЭГ.

В дальнейшем команда планирует внедрить методы нейрореабилитации при контроле состояния с помощью ЭЭГ.

Новости соседних регионов по теме:

фото: © Петр Ковалев/ТАСС Российские ученые с помощью нейросетей проанализировали активность мозга пациентов, которые переболели коронавирусом.
01:10 02.12.2023 StolicaOnego.Ru - Петрозаводск
Российские ученые с помощью нейросетей проанализировали активность мозга пациентов, перенёсших COVID-19.
07:50 01.12.2023 News.Astv.Ru - Южно-Сахалинск
Фото из архива ИА "Комиинформ" Российские ученые с помощью нейросетей проанализировали активность мозга пациентов, перенесших COVID-19.
13:20 30.11.2023 ИА Комиинформ - Сыктывкар
Фото: пресс-служба правительства Тульской области «Известия»: мозговая активность снижается у людей, переболевших COVID-19 В России ученые проанализировали мозговую активность пациентов, которые перенесли коронавирус,
12:11 30.11.2023 ИА Тульская пресса.Ru - Тула
Российские ученые с помощью нейросетей проанализировали активность мозга пациентов, перенесших COVID-19.
11:03 30.11.2023 Ulpravda.Ru - Ульяновск
 
По теме
Разработать новый сервис получилось благодаря цифровизации столичного здравоохранения, в том числе внедрению ЕМИАС и электронных медкарт.
Использование умных алгоритмов позволяет уменьшить нагрузку на рентгенологов и повысить скорость диагностики рака молочной железы.
В тестовом режиме роботы с ноября работают в трех городских стационарах. За три месяца они успели преодолеть более тысячи километров.
В центре столицы оперативниками задержан подозреваемый в причинении тяжкого вреда здоровью - Район Хамовники Сотрудниками уголовного розыска Отдела МВД России по Тверскому району при содействии коллег из УВД по ЦАО ГУ МВД России по г. Москве задержан ранее судимый мужчина,
Район Хамовники