Ритис Маскелюнас, научный сотрудник кафедры мультимедийной инженерии Каунасского технологического университета (KTU), считает, что классификация информации, видимой на лице, является повседневной функцией человека: "Во время общения лицо "сообщает" нам контекст разговора, особенно с эмоциональной точки зрения, но можем ли мы идентифицировать визуальные стимулы на основе сигналов мозга?"

Визуальная обработка человеческого лица сложна. Такая информация, как личность человека или эмоциональное состояние, может быть воспринята нами, анализируя лица. Целью исследования был анализ способности человека обрабатывать контекстуальную информацию с лица и определять, как человек реагирует на нее.

Лицо может указывать на первые симптомы заболевания

По словам Маскелюнаса, многие исследования демонстрируют, что заболевания головного мозга потенциально могут быть проанализированы путем изучения лицевых мышц и движений глаз, поскольку дегенеративные расстройства головного мозга влияют не только на память и когнитивные функции, но и на черепно-мозговую нервную систему, связанную с вышеупомянутыми движениями лица (особенно глаз).

Довиле Комоловайте, выпускница факультета математики и естественных наук КТУ, которая была соавтором исследования, поделилась, что исследование прояснило, обрабатывает ли пациент с болезнью Альцгеймера видимые лица в мозге таким же образом, как и люди без этого заболевания.

"В исследовании используются данные электроэнцефалографа, который измеряет электрические импульсы в мозге", - говорит Комоловайте, которая в настоящее время учится на степень магистра по программе искусственного интеллекта на факультете информатики.

В этом исследовании эксперимент проводился на двух группах людей: здоровых и страдающих болезнью Альцгеймера.

"Сигналы мозга человека с болезнью Альцгеймера, как правило, значительно более шумные, чем у здорового человека", - говорит Комоловайте, подчеркивая, что это коррелирует с причиной, из-за которой человеку труднее сосредоточиться и быть внимательным при проявлении симптомов болезни Альцгеймера.

Во время исследования были показаны фотографии лиц людей

В исследовании была выбрана группа пожилых людей, состоящая из женщин старше 60 лет: "Пожилой возраст является одним из основных факторов риска развития деменции, и поскольку влияние пола было замечено в мозговых волнах, исследование является более точным, когда выбрана только одна гендерная группа".

В ходе исследования каждый участник проводил эксперименты продолжительностью до часа, в течение которых демонстрировались фотографии человеческих лиц. По словам исследователя, эти фотографии были отобраны по нескольким критериям: при анализе влияния эмоций показаны нейтральные и испуганные лица, при анализе фактора фамильярности участникам исследования указаны известные и случайно выбранные люди.

Чтобы понять, правильно ли человек видит и понимает лицо, участников исследования попросили нажимать кнопку после каждого стимула, чтобы указать, является ли показанное лицо перевернутым или правильным.

"Даже на этой стадии пациент с болезнью Альцгеймера совершает ошибки, поэтому важно определить, связано ли ухудшение объекта с процессами памяти или зрения", - говорит исследователь.

Вдохновленный реальными взаимодействиями с пациентами с болезнью Альцгеймера

Маскелюнас рассказывает, что его работа с болезнью Альцгеймера началась с сотрудничества с Ассоциацией болезни Хантингтона, которая открыла ему глаза на то, как на самом деле выглядят эти многие нейродегенеративные заболевания.

Исследователь также имел непосредственный контакт с пациентами с болезнью Альцгеймера: "Я видел, что диагноз обычно подтверждается слишком поздно, когда мозг уже необратимо поврежден. Хотя эффективного лекарства от этого заболевания не существует, процесс можно приостановить и поддерживать, приобретя несколько здоровых лет жизни".

Сегодня мы можем видеть, как взаимодействие человека и компьютера адаптировано для облегчения жизни людей с ограниченными физическими возможностями. Управление роботизированной рукой с помощью "мысли" или парализованным человеком, пишущим текст, представляя буквы, не является новой концепцией. Тем не менее, попытка понять человеческий мозг, вероятно, является одной из самых сложных задач, остающихся на сегодняшний день.

В этом исследовании исследователи работали с данными стандартного электроэнцефалографического оборудования, однако Маскелюнас подчеркивает, что для создания практического инструмента было бы лучше использовать данные, собранные с помощью инвазивных микроэлектродов, которые могут более точно измерять активность нейронов. Это существенно повысило бы качество модели искусственного интеллекта.

"Конечно, в дополнение к техническим требованиям должна существовать общественная среда, ориентированная на то, чтобы облегчить жизнь людям с болезнью Альцгеймера. Тем не менее, по моему личному мнению, через пять лет, я думаю, мы все еще увидим технологии, направленные на улучшение физических функций, а внимание к людям, страдающим заболеваниями головного мозга, в этой области будет уделяться только позже", - говорит Маскелюнас.

По словам магистрантки Комоловайте, необходимо клиническое обследование с помощью коллег в области медицины, поэтому этот этап процесса займет много времени: "Если мы хотим использовать этот тест в качестве медицинского инструмента, также необходим процесс сертификации".