Томские ученые разработали систему с ИИ, позволяющую ускорить исследование эпилепсии

Томск. 19 августа. ИНТЕРФАКС - Специалисты Сибирского Центра искусственного интеллекта Томского госуниверситета (совместный проект ТГУ и ПАО "Сбербанк") разработали систему для автоматической расшифровки записи мозговой активности у лабораторных крыс с абсансной эпилепсией, сообщает во вторник пресс-службе ТГУ.

Со ссылкой на данные ВОЗ сообщается, что около 50 млн человек во всем мире страдают эпилепсией. Диагностика этого заболевания часто затруднена из-за многообразия проявлений приступов и сходства их с другими состояниями. В частности, это касается абсансной эпилепсии, при которой у человека возникают кратковременные эпизоды потери сознания, но без судорог.

Отмечается, что исследование абсансной эпилепсии у крыс позволит выявить особенности развития этого заболевания и поможет повысить эффективность его диагностики и лечения у людей.

В свою очередь, разработанная томскими учеными система позволяет расшифровывать запись электрокортикограммы (ЭКоГ) крыс, определять фазы глубокого сна и фиксировать эпизоды абсансной эпилепсии. Разработка велась совместно с Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (ИВНД и НФ РАН, Москва), который, в том числе предоставил библиотеку данных.

По словам директора Сибирского центра ИИ Данила Белоуса, для расшифровки ЭКоГ была создана и обучена система, которая полностью автоматизирует процесс обнаружения пик-волновых разрядов - одного из основных признаков эпилептических приступов. При этом ученым удалось достичь максимальной на сегодняшний день точности в 88% по метрике F1-score (в машинном обучении эта метрика измеряет точность и полноту модели классификации, объединяя их в одно число).

Для обучения системы применялся алгоритм классического машинного обучения в сочетании с вейвлет-преобразованием (предоставляет информацию о частоте и местоположении этой частоты во времени) и анализом контекстных сегментов. Это позволило обеспечить высокую скорость обработки записи - часовая запись обрабатывается 15-25 секунд без больших вычислительных мощностей.

"Система, созданная специалистами ТГУ, ускорит исследования абсанс-эпилепсии и позволит получить новые фундаментальные данные о причинах и механизмах развития заболевания", - говорится в сообщении.

Сибирский центр ИИ ТГУ - совместный проект ТГУ и Сбербанка, специализируется на разработке и внедрении решений в области компьютерного зрения, обработки естественного языка и классического машинного обучения. Центр реализует проекты в сферах науки, медицины, бизнеса и образования.

Томский госуниверситет был открыт в 1888 году. Вуз занял шестое место в Национальном рейтинге университетов 2024 года, подготовленном международной информационной группой "Интерфакс".