به گزارش مجله خبری نگار،دانشمندان اسکولتک، موسسه AIRI و دانشگاه ایالتی مسکو اولین محیط جهانی را برای توسعه و آزمایش الگوریتمهای تحریک عمقی مغز تطبیقی ارائه دادهاند - فناوریای که نویدبخش درمان دقیقتر، ایمنتر و مؤثرتر بیماری پارکینسون است. سرویس مطبوعاتی اسکولتک این خبر را به Gazeta گزارش داد.
تحریک عمقی مغز زمانی استفاده میشود که داروها برای بیماران مبتلا به پارکینسون دیگر مؤثر نیستند. یک الکترود کاشته شده، تکانههای الکتریکی را به گانگلیونهای قاعدهای، ناحیهای از مغز که ریتمهای غیرطبیعی مرتبط با لرزش و سفتی در آن ایجاد میشود، منتقل میکند. تحریک، شدت این ریتمها را کاهش میدهد، اما پارامترهای آن باید توسط پزشک به صورت دستی تنظیم شود و هرگونه تغییری مورد توجه قرار نمیگیرد. علاوه بر این، عوارض جانبی به مرور زمان ایجاد میشوند و نحوه پاسخ نورونها به تکانهها را تغییر میدهند.
تحریک تطبیقی باید این مشکلات را حل کند. از آنجایی که همان الکترود نه تنها میتواند جریان را منتقل کند، بلکه فعالیت الکتریکی مغز را نیز میخواند، الگوریتمها میتوانند اثر را در زمان واقعی تنظیم کنند و تحریک را بر اساس ریتمها، موقعیت بدن، دادههای لرزش و سایر شاخصها افزایش یا کاهش دهند. چنین الگوریتمهایی میتوانند ساده یا مبتنی بر هوش مصنوعی باشند، اما تاکنون هیچ چارچوب مشترکی وجود نداشته است که بتوان آنها را با استفاده از قوانین یکسان مقایسه کرد.
این تیم مدلی را توسعه داد که رفتار نورونها را در طول تحریک، محلیسازی فعالیت در مغز و حتی تغییرات بلندمدت - نوروپلاستیسیته - شبیهسازی میکند. بیمار مجازی میتواند "راه برود"، "بنشیند" یا "بخوابد" و سیستم از محاسبات سریع پشتیبانی میکند، که آن را هم برای آزمایش الگوریتمها و هم برای آموزش هوش مصنوعی با استفاده از دادههای تولید شده مناسب میسازد.
دیمیتری دیلوف، سرپرست این مطالعه، توضیح داد: «ما محیطی ایجاد کردهایم که در آن میتوان هر الگوریتم تحریک تطبیقی را آزمایش کرد - از الگوریتمهای ساده گرفته تا الگوریتمهای مبتنی بر هوش مصنوعی. این محیط، پاسخهای عصبی، توزیع فعالیت و حتی نحوه تغییر پاسخ بافت را در طول زمان مدلسازی میکند.»
به گفته میخائیل لبدف از دانشگاه ایالتی مسکو، این پیشرفت نه تنها برای درمان بیماری پارکینسون مهم است، بلکه رابطهای عصبی دو طرفه که همزمان سیگنالها را میخوانند و تحریک را کنترل میکنند، به عنوان یک رویکرد امیدوارکننده برای درمان بیماری آلزایمر، اختلال وسواس فکری-عملی و سایر بیماریها در نظر گرفته میشوند.
او خاطرنشان کرد: «این گامی به سوی درک چگونگی عملکرد چنین سیستمهایی است.»
پیش از این محیط، هر محقق مجبور بود آزمایشهای خود را برای الگوریتمها توسعه دهد، که اغلب به مدلهای بیش از حد پیچیده متکی بود. این پیشرفت جدید، فرآیند را یکپارچه میکند و باید با گرد هم آوردن دانشمندان داده و متخصصان نوروفیزیولوژی، پیشرفت در زمینه تحریک عصبی تطبیقی را تسریع کند.