В РФ разработали технологию стимуляции гиппокампа с помощью нейросетей

Нейросеть способна излечить серьезные заболевания мозга, именно над такой возможностью сейчас работают российские ученые. Нижегородские специалисты создали новую технологию на основе искусственного интеллекта, которая в дальнейшем будет активировать функции органа центральной нервной системы. Специалисты уже приступили к экспериментам на животных, что уже огромный шаг не только в отечественной, но и мировой медицине. Принципы работы прибора выяснила Ксения Солдатова.

Это не просто фитнес-шар с проектором. На экране VR-лабиринт, а в шаре – специальные датчики. Но эксперимент никак не удается начать. В лаборатории непривычно много людей, подопытная крыса нервничает. Приходится останавливаться, успокаивать. У животного здесь считывают реакции мозга, особое внимание свойствам памяти. Самец должен вспомнить верный путь в лабиринте. Но это лишь один из экспериментов, которые здесь проводят.

Специалисты Национального исследовательского нижегородского университета, возможно, осуществили прорыв в борьбе с болезнями мозга, которые до сих пор считались неизлечимыми. С помощью нейросети здесь научились стимулировать активность гиппокампа – участка мозга, который отвечает за память.

"Нейронная сеть была предварительно обучена сигналами от гиппокампа, на стимулирующие электроды подавали дополнительно нейрональную активность в дополнение к уже существующей. После места разрушения в гиппокампе, чтобы попробовать отработать тот протокол, когда мы разрушаем часть гиппокампа и восстанавливаем. Чтобы разработать замещающие системы, нейропротезивные системы", – подчеркнула старший научный сотрудник НИИ нейронаук ННГУ Альбина Лебедева.

Это пока первый этап исследований. Прежде чем перейти к работе с мозгом живых животных, механизм отработали на срезах мозга. Результаты были опубликованы в международном научном журнале и претендуют на сенсацию. Если совсем упростить, то к гиппокампу подсоединяются электроды с платой. А сигнал на них подает искусственный интеллект, специально обученный воспроизводить утраченные реакции мозга. Так, как он должен был бы реагировать в стандартных условиях. В планах – сделать установку более мобильной: заменить электроды на вживляемый микрочип.

"С точки зрения математика гиппокамп представляет собой коробку, черный ящик, у которого есть входной сигнал, вход, и некоторый выходной сигнал, выходной паттерн. И задача нейросетей – предсказать наиболее корректным, наиболее оптимальным образом выходной сигнал по входу", – заявила доцент кафедры теории и динамики систем ИИТММ ННГУ Татьяна Леванова.

Это первое подобное исследование в нашей стране. К нему подключилась большая группа ученых разных профилей – от нейробиологов и нейрофизиологов до радиофизиков и специалистов в области искусственного интеллекта. Технология позволит создать нейропротезы для восстановления работы мозга при эпилепсии, деменции и болезни Альцгеймера. Раньше подобное пытались сделать в Штатах, но тогда результаты так и остались формулами в научных трудах, они не подключали нейросеть.

"Наша цель – проверить, насколько наши устройства способны стимулировать нейрональные клетки, а также проверить все, выявить все эффективные параметры, чтобы сигнал, который мы получаем от нейронов, соответствовал всем биологическим параметрам", – подчеркнула научный сотрудник НИИ нейронаук ННГУ Светлана Герасимова.

По статистике Всемирной организации здравоохранения, еще в 2021 году в мире насчитывалось более 55 миллионов человек с деменцией. По сути, это необратимые повреждения мозга, когда человек забывает простейшие вещи и становится беспомощным. Болезнь прогрессирует, молодеет. И по оценке той же ВОЗ, к 2050-му число страдающих деменцией и болезнью Альцгеймера в мире достигнет 139 миллионов человек – цифра колоссальная. В списке пострадавших уже такие звезды Голливуда, как Джек Николсон, Брюс Уиллис, и если в нижегородском вузе еще не научились болезнь побеждать, то, возможно, первыми в мире сделали серьезный шаг в эту сторону.