Цифровой двойник мозга разрабатывают в Новосибирске

Новосибирск. 17 ноября. ИНТЕРФАКС - Исследователи Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) в партнерстве с Федеральным центром нейрохирургии приступили к разработке комплексной компьютерной модели головного мозга - цифрового двойника, сообщает пресс-служба вуза.

Целью проекта является создание виртуальной платформы, которая позволит врачам тестировать различные сценарии вмешательства в безопасной цифровой среде. Технология призвана минимизировать риски при операциях на мозге и найти оптимальные, щадящие методы лечения, в том числе в перспективе и те, которые позволят избежать хирургического вмешательства.

"Модель будет формироваться на основе индивидуальных данных пациента - результатов магнитно-резонансной томографии, электроэнцефалографии и других методов нейровизуализации. Это позволит создать уникальную цифровую копию мозга конкретного человека. "Скелетом" таких моделей выступают данные МР-трактографии - метода, позволяющего реконструировать коннектом человеческого мозга, то есть совокупность всех проводящих путей, которые соединяют одни области мозга с другими", - говорится в сообщении.

По замыслу ученых, хирург сможет смоделировать несколько вариантов операции, оценить их потенциальные последствия и выбрать наиболее безопасный и эффективный сценарий, при этом окончательное решение всегда остается за врачом.

В настоящее время команда работает над созданием математической основы модели на платформе The Virtual Brain, затем предстоит придать динамику этой статичной структуре.

"Ученые на данном этапе занимаются тестированием моделей нейронных масс, позволяющих снизить размерность многомерных данных реального мозга при сохранении биологической реалистичности", - говорится в сообщении.

После этого начнется ключевой этап - выбор математической модели, которая сможет воспроизводить In silico (в компьютерной модели) активность мозга конкретного пациента.

Еще одной серьезной задачей является вычислительная мощность. Моделирование работы мозга требует обработки колоссальных объемов информации, для чего зачастую необходимы суперкомпьютеры. На текущем этапе разработчики планируют использовать вычислительные ресурсы НГТУ НЭТИ.

Пилотный запуск проекта запланирован на 2026 год и будет сфокусирован на помощи пациентам с эпилепсией и опухолями головного мозга.