Нейросеть научилась определять возраст мозга по МРТ

Нейросеть научилась определять возраст мозга по МРТ

Британские и нидерландские ученые научились определять возраст мозга по МРТ и возможные признаки его преждевременного старения с помощью машинного обучения. Результаты работы доступны на сайте препринтов arXiv.org.
 
Определение кажущегося возраста мозга и сопоставление его с реальным возрастом пациента имеет большое значение для своевременной диагностики различных когнитивных нарушений. Существующие методы автоматизации этого процесса, такие как регрессия на основе гауссовских процессов, требует значительной предварительной обработки томограмм, которая включает удаление изображения немозговых тканей, разделение серого и белого веществ мозга (построение их волюметрических карт), устранение артефактов и применение сглаживания. Это трудоемкое занятие может занимать до 24 часов, а результат итогового анализа не всегда имеет удовлетворительное качество.
 
Чтобы упростить оценку, сотрудники Королевского и Имперского колледжей Лондона, а также Амстердамского медицинского центра применили с этой целью модель предсказания на основе сверточной нейросети. Для ее обучения они использовали из доступных баз данных 2001 томограмму мозга людей в возрасте от 18 до 90 лет без истории каки-либо неврологических заболеваний.
 
После обучения работоспособность нейросети проверили на двух наборах сделанных разными аппаратами томограмм: необработанных и прошедших стандартную предварительную обработку. Результаты сопоставили со стандартным методом регрессии.
 
Выяснилось, что при анализе обработанных изображений и нейросеть, и стандартный алгоритм обеспечивали удовлетворительную и сопоставимую точность: погрешность в обоих случаях не превышала пяти лет в каждую сторону (4,16 и 4,66 года соответственно). При анализе «сырых» томограмм точность нейросетевого алгоритма осталась прежней (4,65 года), а регрессия на основе гауссовских процессов имела среднюю погрешность почти в 12 лет.
 
Дополнительное исследование на 62 женщинах-близнецах выявило высокую наследуемость уровня старения мозга, которая предсказуемо несколько снижалась с возрастом из-за накопленного действия различных внешних факторов.
 
Что важно, анализ необработанных томограмм в помощью алгоритмов машинного обучения занимал несколько секунд, то есть оценить возраст мозга можно было, еще когда пациент находился в аппарате МРТ. Обычными методами на достаточно точный анализ, как уже говорилось, уходило больше суток.
 
По мнению исследователей, подобные алгоритмы могу значительно повысить точность и скорость диагностики неврологических расстройств и когнитивных нарушений.
 
В последнее время сверточные нейросети находят самые разнообразные применения. Так, их используют для распознавания и синтеза речи, чтения по губам, раскрашивания изображений, анализа содержания книг по обложкам и даже для отпугивания метящих территорию котов. Компания IBM использует машинное обучение для работы над созданием «электронного рентгенолога» под названием Avicenna.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
Нейросеть Google тренируется на кошках из YouTube
Небольшая группа инженеров из секретной лаборатории Google X добилась успехов в области применения компьютеров для моделирования работы человеческого мозга. Соединив вместе 16 тысяч процессоров, исследователи создали одну из крупнейших искусственных нейронных сетей, способную к машинному обучению. Ученые Google ..
2012-06-26 1725 0 Интернет, IT
0
Стартап обещает 100-долларовый набор для "разгона" мозга
Стартап GoFlow предлагает любому желающему расширить возможности своего головного мозга, пропуская через него слабый электрический ток. Процесс схож с тем, как "разгоняют" процессор компьютерные энтузиасты, увеличивая его тактовую частоту. Для нейростимуляции компания предлагает купить ..
2012-03-15 1303 0 Интернет, IT
0
"Яндекс.Браузер" освоил синхронизацию между ПК, планшетами и смартфонами
Компания "Яндекс" выпустила новую версию своего браузера, добавив в него функцию синхронизации закладок, виджетов "Табло" и форм ввода между разными устройствами. К примеру, если на ПК пользователь добавит сайты на панель быстрого запуска, они автоматически перенесутся и на планшетник, ..
2013-11-19 1432 0 Интернет, IT
0
Названы опасные последствия глубокой стимуляции мозга
Ученые из Университета Колумбии опровергли эффективность использования глубокой стимуляции мозга (DBS) электрическими импульсами при попытках улучшить память человека. Более того, при применении данного метода память может ухудшиться на 20 процентов, сообщается в журнале Neuron.DBS является инвазивной ..
2016-12-08 2574 0 Интернет, IT
0
"Вконтакте" научилась встраивать видео из Instagram
В последней версии Instagram пользователи получили возможность снимать видео. "Вконтакте" быстро отреагировала на нововведение, научившись встраивать ролики из Instagram, чтобы их можно было просмотреть непосредственно из соцсети. Процесс встраивания Instagram-ролика мало чем отличается от встраивания видео с YouTube. ..
2013-07-3 1748 0 Интернет, IT
0
У каждого человека может появиться цифровая копия
Всю информацию о человеке можно сохранить на компьютере и передать потомкам. Еще в 2000 году исследовательское подразделение компании Microsoft выпустило статью, описывающую возможность создания цифровой копии человека. В ней к задаче подошли так: вместо того, чтобы эксперементировать с оцифровкой человеческого ..
2012-04-4 1218 0 Интернет, IT
0
Новая компьютерная модель мозга решает задачи из теста на IQ
Канадские учёные из университета Ватерлоо (University of Waterloo) создали самую сложную компьютерную модель головного мозга. Она состоит из 2,5 миллионов виртуальных нейронов и имитирует то, как нервные клетки генерируют и передают импульсы. Учитывая то, что в головном мозге человека содержится около 86 миллиардов нейронов, ..
2012-12-3 1407 0 Интернет, IT
0
Google-переводчик изобрел собственный язык
Свой собственный язык разработал искусственный интеллект, используемый в сервисе переводов от Google. Данный факт выявили разработчики, изучая схему работы ИИ c новыми для себя парами языков.ИИ, используемый в Google-переводах, подключен к нейросети, благодаря чему разработчики в процессе обучения ..
2016-12-18 4619 0 Интернет, IT
0
Почта Gmail научилась пересылать деньги
Многие помнят времена, когда родственники пересылали друг другу бумажные письма, в которые, кроме листов с текстом вкладывали деньги. Электронная почта до недавнего времени такой возможности не предоставляла, однако Google решила это изменить. Компания анонсировала нововведение на конференции ..
2013-05-17 1191 0 Интернет, IT
0
Число друзей в Сети можно предсказать по размеру областей мозга
Представляем явного кандидата на Игнобелевскую премию — исследование, которое показало, что число друзей в сети «Фейсбук» коррелирует с размером определённых областей мозга. Речь идёт об областях, которые связаны с памятью на имена и лица, а также с интерпретацией социальных сигналов (взглядов, ..
2011-10-20 1185 0 Интернет, IT
0
Google Translate научился переводить по фотографии
Мобильный переводчик Google Translate научился переводить текст с фотографии, сделанной на камеру смартфона. О нововведении сообщает 9 августа The Verge.У пользователей Android появилась возможность выбрать фотографию в качестве метода ввода текста, который нужно перевести. На снимке нужно ..
2012-08-11 1824 0 Интернет, IT
4
"ВКонтакте" обзавелась функционалом Instagram
Российская соцсеть "ВКонтакте" научилась обрабатывать загруженные в нее изображения. Пользователи смогут наложить на фотографии фильтры, обрезать их и поэкспериментировать с резкостью. В ближайшем будущем появится и мобильная версия редактора. Чтобы воспользоваться новой функцией, пользователь должен выбрать под фотографией опцию "редактировать". ..
2012-10-10 1532 0 Интернет, IT
0
Apple выпустила iOS 7.1
Компания Apple в понедельник, 10 марта, выпустила iOS 7.1 – крупное обновление для операционной системы iOS 7, на базе которой работают смартфоны iPhone, планшеты iPad и плееры iPod touch. Обновление распространяется бесплатно. В операционную систему добавили поддержку CarPlay – «автомобильного» интерфейса, который ..
2014-03-11 1197 0 Интернет, IT
0
Импульсы мозга могут заменить компьютерные пароли
Все больше ученых уверено в том, что на смену привычным символьным паролям в скором времени придут импульсы головного мозга человека и сердечный ритм. Поскольку создаваемый на их основе шифр невозможно украсть, забыть и очень сложно подделать, в будущем они смогут заменить ..
2012-04-26 1282 0 Интернет, IT
0
Google выпустили новую версию Chrome 30
Настольная версия браузера Google Chrome научилась искать по изображениям, а в Chrome на Android-устройствах улучшено управление жестами. Состоялся официальный релиз браузера Chrome 30 для Windows, Mac OS X, Linux и Android. С ним ты получишь более гибкие настройки для сёрфинга в интернете. Настольная ..
2013-10-3 1496 0 Интернет, IT
0