Интерфейсы “человек-компьютер” могут дать новый взгляд на болезнь Альцгеймера

Одной из основных проблем болезни Альцгеймера является то, что она редко диагностируется на ранней стадии, когда ее можно лучше контролировать. Теперь команда исследователей из Каунасского технологического университета (KTU) изучает, как интерфейсы “человек-компьютер” могут быть адаптированы для людей с нарушениями памяти, чтобы они могли распознавать видимый объект перед ними.

Определение визуальных стимулов

По словам Ритиса Маскелюнаса, исследователя кафедры мультимедийной инженерии KTU, классификация информации, видимой на лице, является повседневной человеческой функцией.

“Когда мы общаемся, лицо «рассказывает» нам контекст разговора, особенно с эмоциональной точки зрения, но можем ли мы определить визуальные стимулы на основе сигналов мозга?” – говорит Маскелюнас.

Исследование целилось проанализировать способность человека обрабатывать контекстную информацию с лица и обнаружить, как человек реагирует на нее.

Маскелюнас говорит, что существует много исследований, которые показывают, что заболевания мозга можно проанализировать, изучая движения мышц лица и глаз. Это связано с тем, что дегенеративные расстройства мозга влияют как на память и когнитивные функции, так и на черепные нервы, связанные с движениями глаз.

Исследование дает лучшее понимание того, как человек с болезнью Альцгеймера может визуально обрабатывать видимые лица в мозге, как и люди без болезни Альцгеймера.

Довиле Комоловайте – выпускник математического и естественнонаучного факультета KTU. Он стал соавтором исследования.

“Исследование использует данные электроэнцефалографа, который измеряет электрические импульсы в мозге”, – говорит Комоловайте.

Эксперимент, проведенный для исследования, был выполнен на здоровых людях и людях с болезнью Альцгеймера.

“Сигналы мозга человека с болезнью Альцгеймера обычно намного шумнее, чем у здорового человека”, – говорит Комоловайте.

Это делает более трудным для человека сосредоточиться, когда он испытывает симптомы.

Эксперимент

Исследование включало группу женщин старше 60 лет.

“Старший возраст является одним из основных факторов риска деменции, и поскольку были замечены эффекты пола в мозговых волнах, исследование более точно, когда выбрана только одна группа по полу”, – продолжает Комоловайте.

Каждому человеку показывали фотографии человеческих лиц в течение часа. Фотографии были выбраны по разным критериям. Например, нейтральные и страшные лица показывали при анализе влияния эмоций. При анализе факторов знакомства показывали знакомые и случайно выбранные люди.

Чтобы понять, правильно ли человек понимает лицо, участники нажимали кнопку после каждого стимула, чтобы указать, было ли лицо перевернуто или правильным.

“Даже на этой стадии пациент с болезнью Альцгеймера совершает ошибки, поэтому важно определить, связано ли нарушение объекта с памятью или процессами зрения”, – говорит Комоловайте.

Исследование включало данные из стандартного электроэнцефалографического оборудования, но данные, собранные из инвазивных микроэлектродов, были бы лучше для создания практического инструмента. Это позволило бы экспертам лучше измерить активность нейронов, что увеличило бы качество модели ИИ.

“Конечно, помимо технических требований, должна быть общинная среда, ориентированная на облегчение жизни людей с болезнью Альцгеймера. Однако, по моему личному мнению, через пять лет я думаю, что мы все еще увидим технологии, ориентированные на улучшение физической функции, и фокус на людях, пострадавших от заболеваний мозга в этой области, будет только позже”, – говорит Маскелюнас.

“Если мы хотим использовать этот тест как медицинский инструмент, также необходим процесс сертификации”, – продолжает Комоловайте.