Rytis Maskeliūnas, en forsker ved Multimedia Engineering Department ved Kaunas University of Technology (KTU), sier at klassifisering av informasjon som er synlig i ansiktet er en dagligdags funksjon.

«Under kommunikasjon «forteller» ansiktet oss ganske mye om konteksten i samtalen, spesielt på den emosjonelle siden, men kan vi automatisk identifisere visuelle stimuli fra hjernesignaler?» spør forskeren.

Selv om visuell behandling av det menneskelige ansiktet er komplekst, kan informasjon som en persons identitet eller følelsesmessige tilstand læres fra ansikter. Hovedmålet med Alzheimers sykdomsforskning er å studere hvordan sykdommen påvirker en persons evne til å behandle kontekstuell informasjon og hvordan en person reagerer på den.

Ansiktet forråder de første symptomene på sykdommen

I følge R. Maskeliūnas viser en rekke studier at hjernesykdommer potensielt kan analyseres ved å undersøke ansiktsmuskler og øyebevegelser, siden degenerative hjernesykdommer påvirker ikke bare hukommelse og kognitive funksjoner, men også kranienervesystemet relatert til de nevnte ansiktsfunksjonene (spesielt øyne). ) bevegelser.

Medforfatter av studien Dovilė Komolovaitė, utdannet i anvendt matematikk ved Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet ved KTU, deler at det i løpet av studien ble bestemt om en pasient med Alzheimers sykdom visuelt behandler ansikter sett i hjernen på samme måte. . måte enn folk uten denne sykdommen.

– Forskningen bruker en elektroencefalograf, som måler elektriske impulser i hjernen, sier D. Komolovaitė, som for tiden holder på med masterstudier i kunstig intelligens.

I løpet av denne studien ble det utført tester med to grupper mennesker: friske og de som er rammet av sykdommen.

«Hjernesignalene til en person som lider av Alzheimers sykdom er vanligvis mye høyere enn signalene til en frisk person», lærer D. Komolovaitė, og påpeker at dette skyldes det faktum at det blir vanskeligere for en person å fokusere og opprettholde oppmerksomheten. når du opplever symptomer på Alzheimers sykdom. .

Studien viser bilder av folks ansikter

Studien valgte en gruppe eldre, bestående av kvinner over 60 år. – Høy alder er en av de viktigste risikofaktorene for demens, og siden kjønnsfaktoren påvirker hjernebølger, er det bedre å velge en enkjønnsgruppe, sier D. Komolovaitė.

I studien utfører hver deltaker opptil en time med eksperimenter der fotografier av menneskelige ansikter vises. Ifølge forskeren ble disse bildene valgt i henhold til flere kriterier: når man analyserte påvirkningen av følelser, ble det vist ansikter som var nøytrale og som viste følelsen av frykt, og når man analyserte gjenkjennelighetsfaktoren, ble viktige og ubetydelige personer vist.

For å forstå om en person ser og forstår ansiktet riktig, ble forskningsdeltakeren bedt om, etter hver stimulus, å trykke på en knapp som indikerer om deltakeren ser ansiktet opp ned eller høyre side opp.

«Allerede på dette stadiet gjør en pasient med Alzheimers sykdom feil, så det er viktig å finne ut om den svekkede oppfatningen av objekter skyldes hukommelse eller synsprosesser,» forklarer forskeren.

Å bli kjent med Alzheimer-pasienter inspirerte meg

D. Komolovaitė, en masterstudent i kunstig intelligens, deler at hun liker studiene fordi de ikke bare hjelper til med å oppdage seg selv, men også til å kjenne til andre forskjellige felt. Bruken av informatikk og matematikk kan relateres til alle andre spesialiteter eller felt.

«For eksempel kan det være markedsføring, kriminologi, medisin, sikkerhet, miljøvern, og listen vil sannsynligvis aldri ta slutt,» forklarer forskeren.

Mens han fortsatt var på jobb, ble forskeren interessert i digital signalbehandling etter å ha fullført et prosjekt for å oppdage feil i jernbanespor fra akselerometerdata. «Så husket jeg interessen min for menneskehjernen på skolen, så jeg bestemte meg for å prøve å kombinere disse to fagene til ett», lærer masterstudent D. Komolovaitė.

I mellomtiden sier R. Maskeliūnas at arbeidet med Alzheimers sykdom var motivert av samarbeidet med foreningen Huntingtons sykdom, som åpnet øynene våre for hvordan disse nevrodegenerative sykdommene virkelig ser ut, som skremmer mange .

Senere måtte forskeren forholde seg direkte til Alzheimer-pasienter.

«Jeg har sett at diagnosen vanligvis stilles for sent, når hjernen er skadet uopprettelig. Og selv om det ikke finnes noen kur, kan prosessen stoppes, noe som gir årevis med sunt liv.», forklarer R. Maskeliūnas.

Det trengs kollegaer for praktisk anvendelse

I dag finnes det en rekke teknologier basert på menneske-datamaskin-interaksjon (menneske-datamaskin-interaksjon) tilpasset for å lindre symptomene forårsaket av fysiske funksjonshemminger. Å kontrollere en robotarm med tankene dine eller skrive tekst til en lam person ved å forestille seg bokstaver er ikke noe nytt. Men å prøve å forstå den menneskelige hjernen er og vil sannsynligvis forbli en av de vanskeligste oppgavene for vitenskapen.

I denne studien jobbet forskerne med dataene fra elektrodene, men R. Maskeliūnas påpeker at for å lage et praktisk verktøy er det bedre å bruke invasivt implanterte mikroelektroder, som kan måle aktiviteten til nevroner mer nøyaktig.

«Selvfølgelig, i tillegg til de tekniske kravene, bør det være et samfunnsvitenskapelig miljø fokusert på å gjøre livet enklere for mennesker med Alzheimers sykdom. Men etter mitt syn vil vi selv om fem år fortsatt se teknologier fokusert på å forbedre fysiske funksjoner , mens oppmerksomhet til mennesker med hjernesykdommer vil dukke opp først senere, «sier R. Maskeliūnas. Ifølge D. Komolovaitė er det nødvendig med en klinisk studie med hjelp av kolleger i det medisinske feltet, så dette trinnet i prosessen vil ta lang tid tid.

«Hvis vi ønsker å bruke resultatene av denne studien til utvikling av medisinsk teknologi, er sertifiseringsprosessen også nødvendig», understreker forskeren.