Цивилизация
Одной из центральных тем нового номера журнала Science являются новые результаты, полученные в области исследования человеческого мозга. Авторами соответствующей статьи являются ученые из Школы медицины в Сент-Луисе при Вашингтонском университете, которые провели комплексное исследование результатов магнитно-резонансной томографии 228 человек в возрасте от 7 до 30 лет.
Эта процедура занимает всего пять минут, но получаемые за это время данные могут оказаться бесценными применительно к каждому человеку. По результатам томографирования участников исследования ученые проанализировали около 13 000 функциональных связей в головном мозгу человека и составили единую кривую нормального функционального развития мозга человека.
Сравнивая результаты МРТ с этой шкалой, можно выявлять пациентов с расстройствами мозга.
«Вся прелесть такого подхода заключается в том, что он позволяет вам заранее, еще в детском возрасте, определить у детей признаки таких расстройств, как аутизм или синдром дефицита внимания», — говорит один из авторов работы, Брэдли Шлэггер. Ученый сравнивает данную методику с работой педиатров, которые, изучая у детей график изменения их роста, веса и других параметров, сравнивают их со стандартизированными кривыми и в случае слишком сильного отклонения начинают тщательные исследования с целью выяснить его причину.
Шлэггер привел также еще один пример из врачебной практики, объясняющий начало подобных исследований. Дело в том, что у детей с очевидными глубокими психическими расстройствами существующие методы анализа МРТ могут дать результат, что у ребенка «не отмечается отклонений от нормы». «И это верно со структурной точки зрения, для отдельных частей головного мозга. МРТ же позволяет рассмотреть и функциональные связи разных отделов мозга», — говорит Шлэггер.
Для определения эффективности функциональных связей учеными был использован так называемый метод опорных векторов — метод классификации данных, который часто используется в различных науках, в частности в экономике.
«Это способ, который математики разработали для предсказания чего-то с высокой специфичностью и чувствительностью данных, когда у вас есть огромное количество измерений, а не один очень хороший результат наблюдений, — объясняет Нико Дозенбах, ведущий автор статьи в Science. — Каждое из этих наблюдений не скажет вам много, но если их сложить вместе и использовать правильный математический метод, чтобы «перелопатить» и реструктурировать их, вы получите результаты, обладающие хорошей предсказательной силой».
Авторы работы полагают, что их метод найдет широкое применение и позволит врачам более эффективно следить за психическим развитием детей, ведь теперь у них появится возможность заранее поставить диагноз и принять меры.
«МРТ стоит дорого, поэтому она не применяется для всех. Но многим детям пятиминутное сканирование позволит избежать громадных расходов на лечение в будущем», — утверждает Брэдли Шлэггер.