Ученые Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) совместно с Федеральным центром нейрохирургии приступили к созданию первой в России комплексной компьютерной модели головного мозга – "цифрового двойника", сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
Проект, представленный на IEEE Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения" AПЭП-2025, планируется запустить в пилотном режиме уже в 2026 году.
"Целью проекта является создание виртуальной платформы, которая позволит врачам тестировать различные сценарии вмешательства в безопасной цифровой среде", – рассказали в вузе.
"Цифровой двойник" мозга позволит сократить риски при операциях и найти щадящие методы лечения, которые в перспективе позволят избежать хирургического вмешательства.
В основе разработки лежит принцип персонализированной медицины. Модель формируется на основе индивидуальных данных пациента – результатов МРТ, электроэнцефалографии и других методов нейровизуализации. Это позволяет создать уникальную цифровую копию мозга конкретного человека.
Основой для создания таких моделей служат данные магнитно-резонансной трактографии – метода, обеспечивающего реконструкцию всей совокупности проводящих путей, соединяющих различные области головного мозга.
Разработчик проекта Антон Пашков сравнил виртуальную модель с испытательным полигоном. По его словам, хирург сможет представить несколько вариантов операции, оценить последствия и выбрать наилучший сценарий.
"Важно подчеркнуть, что окончательное решение всегда остается за врачом. Программа выступает в роли высокоточного советника, а не диктатора", – отметил Пашков.
Команда работает над формированием математической архитектуры модели на платформе The Virtual Brain. Следующей масштабной задачей станет преобразование статичной структуры в динамическую систему. На текущем этапе исследователи проводят тестирование моделей нейронных масс, позволяющих сократить размерность многомерных данных реального мозга при сохранении биологической достоверности.
Процесс разработки включает несколько ключевых этапов. Эксперт отмечает, что специалистам предстоит собрать и разработать огромный массив данных. Важным этапом станет выбор математической модели, которая сможет передавать через компьютерное моделирование активность мозга конкретного пациента.
"Мы рассматриваем множество теоретических подходов и не отбрасываем ни одной потенциально продуктивной гипотезы", – подчеркнул ученый.
Еще одна задача – обеспечение необходимой вычислительной мощности. Моделирование мозговой активности требует обработки значительных объемов данных, что предполагает использование суперкомпьютерных технологий. На текущем этапе разработчики намерены задействовать вычислительные ресурсы Новосибирского государственного технического университета (НГТУ).
"Операции при таких патологиях сопряжены с высокими рисками. Наша разработка позволит виртуально "испытывать" различные воздействия, например симулировать удаление нервной ткани или ее стимуляцию, и наблюдать, как мозг отреагирует на такие воздействия", – рассказал Пашков.
Он добавил, что это поможет найти баланс – удалить максимальный объем опухоли при сохранении функционально значимых здоровых областей. Ключевая задача – обеспечить пациентам возможность возвращения к полноценной жизни после операции.
Первичное тестирование и отладка технологии запланированы на базе Федерального центра нейрохирургии в Новосибирске. Только после успешного завершения апробации система будет масштабирована для использования в других медучреждениях.
Ранее китайские ученые сообщили, что якобы создали таблетку для продления жизни, которая теоретически может позволить человеку прожить до 150 лет. Препарат под названием "Святой Грааль" нацелен на устранение "зомби-клеток", накапливающихся с возрастом.
Читайте "Москва 24" в Telegram - подписаться