МОСКВА, 27 декабря. /ТАСС/. Нейрофизиологи из России создали алгоритм, позволяющий отслеживать нарушения в работе мозга на разных этапах процесса принятия решений и оценивать, как много времени нервная система тратит на планирование действий. Этот подход ускорит изучение сбоев в работе мозга, сообщила во вторник пресс-служба НИУ ВШЭ.
"Алгоритм можно использовать для оценки нарушений процесса принятия решения и двигательных функций у пациентов с различными заболеваниями. В настоящее время готовится исследование по переводу разработанной методики в клиническую экспериментальную практику на базе Лаборатории медицинских нейроинтерфейсов и искусственного интеллекта Центра мозга и нейротехнологий ФМБА России", - говорится в сообщении.
Реакция нервной системы на стимул и принятие на ее основе некого решения является базой для всех ключевых нейрофизиологических процессов, протекающих в головном мозге людей и других многоклеточных живых существ. Нарушения в работе этого процесса, возникающие при развитии шизофрении, болезни Паркинсона, тревожных состояний и инсультов, приводят к появлению тяжелых сбоев в работе всей нервной системы в целом.
Группа российских нейрофизиологов под руководством Алексея Тумялиса, ведущего научного сотрудника Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, разработала подход, позволяющий отслеживать то, как протекает процесс принятия решений на всех его трех ключевых стадиях - анализ стимула, принятие решения о характере ответа и выполнение действия.
Тест на принятие решений
В рамках разработанного Тумялисом и его коллегами подхода испытуемые должны смотреть на компьютерный дисплей, на который на некоторое время выводилась подсказка в виде набора геометрических фигур. Она указывала на то, какую кнопку на клавиатуре доброволец должен был быстро нажать после того, как в центре экрана появлялась и затем исчезала зеленая окружность. Очевидность подсказок, как и время, выделяемое на принятие решения, постоянно варьировались.
Как объясняют исследователи, подобные небольшие различия в постановке задачи позволяют отслеживать то, как протекает в мозге каждая из трех фаз процесса принятия решений, а также выявлять нарушения в каждой из них. В частности, их можно обнаружить по тому, насколько сильно различается скорость реакции нервной системы на сложные или легкие подсказки, а также, как на поведение испытуемого влияет длина периода перед непосредственным исполнением действия.
Для проверки работы данного подхода Тумялис и его коллеги собрали группу из 67 здоровых добровольцев, каждый из которых прошел через набор из 120 подготовленных для них тестовых заданий, часть из которых корректировалась в режиме реального времени специальным алгоритмом. Он анализировал прошлые ответы участников эксперимента и менял последующие задания таким образом, что это позволяло ученым максимально быстро и надежно выявлять нарушения в процессе принятия решений. Это отличает подход российских ученых от других методик наблюдений, основанных на базе фиксированных и неизменяемых тестовых заданий, одинаковых для всех пациентов.
Эксперимент показал, что при мгновенном принятии решения сложные подсказки замедляли реакцию добровольцев, чего не происходило в том случае, если пауза между подсказкой и сигналом на исполнение действия длилась более секунды. Собранные в ходе этих опытов сведения, а также сам алгоритм, можно использовать для оценки нарушений процесса принятия решения и двигательных функций у пациентов с заболеваниями нервной системы, подытожили нейрофизиологи.