• Новости
  • Наука
  • Учёные разработали алгоритм для диагностики расстройства сна.
Нейросеть

Учёные разработали алгоритм для диагностики расстройства сна.

Американские учёные заявили о разработке алгоритма на базе искусственного интеллекта для анализа видеозаписей клинических тестов сна.

Они считают, что это может улучшить точность диагностики заболеваний и выявить пациентов с повышенным риском развития деменции и болезни Паркинсона. Расстройство поведения во время фазы быстрого сна предполагает повышенное воспаление в области мозга, где вырабатывается дофамин.

У пациентов с болезнью Паркинсона и деменцией наблюдается снижение выработки дофамина из-за гибели нервных клеток, которые его производят. Диагностировать расстройство фазы быстрого сна сложно, поскольку его симптомы можно не заметить или спутать с другими заболеваниями.

В ходе исследования учёные использовали 2D-камеры для оценки клинических тестов сна 170 пациентов. 80 из них страдали расстройством сна при хроническом энцефалите, у остальных 90 либо наблюдалось другое расстройство сна, либо нарушений сна не было.

Исследователи отслеживали движения пикселей на видео — движения во время фазы быстрого сна. Затем они извлекли скорость, соотношение, величину и скорость движений, а также соотношение неподвижности.

В статье, опубликованной в журнале Annals of Neurology, учёные заявили, что точность технологии составляет 92 %. Расстройство ритма сна затрагивает около 5 % спящих и проявляется разговорами, смехом, криками и руганью во время сна.

Большинство людей с этими расстройствами ворочаются в постели и на следующий день чувствуют себя «разбитыми». В некоторых случаях их ночные движения настолько интенсивны, что они причиняют вред себе или тем, с кем спят.


Нейросеть
На Солнце произошёл выброс плазмы.
22 января в течение трёх часов на Солнце наблюдался выброс плазмы чёрного цвета.

Об этом сообщила Лаборатория солнечной астрономии Института космических исследований РАН и Института солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН. «Вспышкой был выброшен и разбросан по короне холодный протуберанец с большим количеством нейтрального водорода», — говорится в сообщении.

Такое событие отмечается как редкое. Заведующий лабораторией солнечной астрономии и гелиофизического приборостроения отдела физики космической плазмы ИКИ РАН Сергей Богачёв поделился, что данное событие имеет низкий уровень энергетики и выделяется лишь своей необычной природой и некоторой мистической красотой.

С точки зрения космической погоды, оно не оказало влияния на прогнозы или оценки текущего состояния. В данном случае корональные выбросы почти не унесли материю в космос — большая часть вернулась обратно на Солнце, заключил Богачёв.

В ноябре прошлого года группа астрофизиков Института Нильса Бора Копенгагенского университета впервые зафиксировала температуру элементарных частиц в радиоактивном свечении после столкновения двух нейтронных звёзд и образования чёрной дыры. При столкновении нейтронных звёзд возникает килоновая, которая излучает огромное количество света, возникающего из-за распада тяжёлых радиоактивных элементов.


Нейросеть
Физики КФУ моделируют астероид Бенну.
В Минобрнауки России сообщили, что физики КФУ выполнили математическое моделирование астероида на основе данных, полученных лазерным альтиметром OLA миссии OSIRIS-Rex, и анализа мультиспектральных снимков Бенну.

Бенну — небольшой объект из группы околоземных астероидов Аполлона. Его открыл проект по поиску астероидов LINEAR (США) в 1999 году.

Диаметр Бенну — 560 метров, период обращения вокруг Солнца — примерно 1,2 года. По уточнённым данным, его столкновение с Землёй может произойти 24 сентября 2182 года с вероятностью в 0,04 процента.

Это делает его наиболее потенциально опасным для Земли объектом. Падение Бенну было бы эквивалентно взрыву 1150 мегатонн в тротиловом эквиваленте.

Для сравнения: Царь-бомба, мощнейшее взрывное устройство, испытанное человечеством, имела мощность взрыва около 58 мегатонн. «Принято считать, что планеты имеют шарообразную форму.

Вместе с тем существует класс небесных объектов с необычной для общего понимания структурой, — поясняет профессор кафедры астрономии и космической геодезии, научный руководитель Астрономической обсерватории им. В.

П. Энгельгардта Института физики КФУ Юрий Нефедьев.

— К последним относится и астероид Бенну (Bennu), имеющий ромбовидную форму. В настоящее время Бенну представляет собой наиболее загадочное небесное тело».

В 2016 году на Бенну был отправлен космический зонд NASA Osiris-REX. Когда он достиг поверхности, выяснилось, что астероид полый внутри или имеет очень пористую структуру.

Через семь лет после запуска миссии зонд отправил на Землю капсулу с образцами грунта с поверхности астероида, при этом сам зонд преодолел около шести миллиардов километров в космическом пространстве. У учёных была версия о том, что ромбовидная форма астероида связана с так называемой полостью Роша — областью вокруг космического объекта, в которой действуют гравитационные силы самого объекта.

Сотрудники КФУ решили проверить этот факт, проведя более детальное моделирование Бенну. Как рассказал Нефедьев, исследование ими структурных свойств малой планеты было основано на данных, полученных лазерным альтиметром OLA миссии OSIRIS-Rex, и анализе мультиспектральных снимков (0,44–0,89 мкм) Бенну.

Построенная учёными модель Бенну включает как значения измерений по высоте, так и влияние вращательных и гравитационных эффектов. «Модель показывает, что в экваториальной области наблюдается более сглаженная поверхность, чем в направлении к полюсам астероида, — говорит Нефедьев.

— Это объясняется тем, что астероид находится во вращательной полости Роша. Но самое главное — нам удалось подтвердить теоретическую гипотезу о том, что воздействие солнечного ветра, гравитации создаёт целый спектр устойчивых орбит излучаемых Бенну частиц.

При этом мелкие, менее 1 сантиметра, частицы удаляются, а оставшиеся, более крупные, возвращаются и концентрируются в районе экватора Бенну, чем и обусловлена его ромбовидная форма».


Нейросеть
Старение и ДНК: новые открытия.
Есть две основные теории о том, как связано старение и ДНК.

Первая — теория соматических мутаций — утверждает, что старение происходит из-за накопления случайных изменений в последовательностях ДНК. Вторая — теория эпигенетических часов — предполагает, что старение связано с накоплением модификаций, которые влияют на активность генов, не меняя саму последовательность ДНК.

Эти модификации иногда могут быть обратимыми. В рамках исследования учёные сравнили генетические мутации и эпигенетические изменения.

Результаты показали, что мутации предсказуемо соотносятся с изменениями в метилировании ДНК — одной из форм эпигенетических модификаций. Исследователи отмечают, что одна мутация может инициировать каскад эпигенетических изменений по всему геному, а не ограничиваться лишь местом возникновения.

Эта взаимосвязь позволяет использовать данные о мутациях для прогнозирования биологического возраста, сравнимого с результатами на основании эпигенетических изменений. По словам исследователя Трея Идекера, эти результаты подчёркивают необходимость пересмотра стратегии обращения последствий старения.

Учёные пока не уверены, в какой степени эти изменения являются следствием соматических мутаций, однако исследование подтверждает важность понимания этого процесса для разработки новых методов лечения, направленных на снижение признаков старения. Учёный Зейн Кох добавил, что исследование открывает новые горизонты в объяснении работы эпигенетических часов и их роли в старении.

Он отмечает, что понимание природы эпигенетических изменений может привести к более эффективным стратегиям в борьбе с возрастными болезнями. Его коллега Стивен Каммингс указывает на то, что, если мутации действительно лежат в основе старения, это изменяет представления о том, как следует воспринимать этот процесс.

«Старение очевидно не является запрограммированным процессом; это скорее результат кумулятивных изменений, связанных с воздействием случайностей на ДНК», — подчёркивает он. Авторы работы указывают на необходимость дальнейших исследований, чтобы окончательно выяснить, как эти молекулярные механизмы взаимодействуют и как они могут быть использованы в разработке новых подходов к борьбе со старением.

По их мнению, продолжение этих анализов приведёт к созданию более точных и эффективных методов лечения возрастных заболеваний, что позволит значительно улучшить качество жизни стареющего населения.


Нейросеть
Почему ИИ не может широко использоваться в диагностике рака?
Специалисты Массачусетского технологического института объяснили, почему искусственный интеллект пока нельзя широко использовать для диагностирования онкологических заболеваний.

Об этом сообщает журнал MIT Technology Review. По словам учёных, медицинские модели искусственного интеллекта в основном полагаются на визуальный анализ, в чём они крайне преуспели.

Однако даже самые передовые модели по диагностированию рака оказались малоэффективны. Так, специалисты Клиники Мейо обучили свою модель Atlas на 1,2 миллиона образцов из 490 тысяч случаев.

Но при определении рака простаты точность инструмента составила всего 70,5 процента, тогда как точность экспертов-людей — 84,6 процента. Главный врач Providence Genomics Карло Бифулко заметил, что при диагностировании онкологических заболеваний точность даже 90 процентов не считается отличным показателем.

Однако существующие ИИ-модели не могут добиться успеха из-за дефицита данных, применяемых для обучения. Специалисты Клиники Мейо Эндрю Норган заметил, что лишь 10 процентов патологоанатомических практик в США оцифрованы.

Технический директор компании Aignostics Максимилиан Альбер заметил, что большая часть образцов находится «под стеклом» в архивах: «прочёсывая базы данных в поисках тканей с редкими заболеваниями, вы найдёте не больше 20 образцов за 10 лет». Второй проблемой специалисты назвали большой размер документов, содержащих данные о биопсии конкретных тканей.

Образцы настолько крошечные, что их увеличивают до такой степени, что цифровое изображение содержит более 14 миллиардов пикселей. Это примерно в 387 тысяч раз больше изображений, на которых обычно обучают медицинские модели искусственного интеллекта.

В конце января специалисты Йельского университета нашли способ использовать умные часы для диагностирования психических заболеваний. Им удалось получить информацию об СДВГ и тревожности у подростков.


Новости по теме