محققان دانشگاه واشنگتن اخیراً توانسته‌اند با کمک هوش مصنوعی تشنج صرعی را به‌صورت بلادرنگ تشخیص دهند. به گفته یکی از محققان به نام والتر بوملا در روش آن‌ها داده‌های خام پردازش شده و ویژگی‌هایی که برای یادگیری ماشین مفیدتر است، استخراج می‌شوند. او مهم‌ترین ویژگی این روش را فیوز کردن سیگنال 23 الکترود به یک پارامتر می‌داند که نیاز به منابع محاسباتی را کاهش می‌دهد.
در علم مغز، تصور فعلی از بیشتر تشنج‌ها این است که آن‌ها هنگامی رخ می‌دهند که فعالیت طبیعی مغز توسط اجرای ناگهانی و بیش‌ازحد موازی شده یک خوشه نورون قطع شود. به گفته بوملا تشخیص تشنج با سیگنال
EEG دقت خوبی ندارد بنابر‌این گروه تحقیقاتی یک روش مبتنی بر شبکه را برای تشخیص تشنج ایجاد کردند که آسان‌تر و با دقت بیشتر محل تشنج را مشخص کند. به گفته بوملا آن‌ها از نقاط الکترود دریافت سیگنال
EEG به‌عنوان گره‌های شبکه استفاده کرده و با استفاده از داده‌های ضبط‌شده از هر گره، روش داده رانده را برای پی بردن ارتباطات مابین گره‌های شبکه در زمان‌های مختلف ایجاد کردند. با استفاده از این روش آن‌ها از چگونگی تعامل نواحی مغز با یکدیگر آگاه می‌شوند. در این روش با استفاده از شبکه ایجادشده می‌توان پارامترها را به‌صورت تکی بررسی کرد. برای مثال بجای بررسی قدرت یک سیگنال می‌توان قدرت شبکه را بررسی کرد. در هنگام تشنج مقدار قدرت شبکه افزایش می‌یابد که این پارامتر را مقدار فیبدلر
[1] می‌گویند و در تئوری شبکه‌های این مقدار با همگام‌سازی شبکه مرتبط است. همگام‌سازی شبکه به از بین بردن سیگنال‌های نامرتبط و اختلالات کمک می‌کند برای مثال هنگام خراشیدگی دست بعضی از الکترودهای
EEG سیگنال می‌دهند ولی همه شبکه نمی‌دهد.
در حال حاضر این روش فقط برای یک بیماری استفاده می‌شود در گام بعدی آن‌ها از پارامترهای مشخص در شبکه برای آموزش الگوریتم یادگیری ماشین استفاده می‌کنند تا بیماری‌های مختلف شناسایی شود؛ مانند تشخیص چهره است که در آن به کمک ویژگی‌های نظیر چشم، لب و ... صورت‌های مختلف تشخیص داده می‌شوند این شبکه نیز با استفاده از ویژگی‌هایی نظیر ضریب خوشه‌بندی و مرکزیت نزدیکی می‌تواند تشنج‌های مختلف را تشخیص دهد. علت این امر آن است که در نظریه شبکه، شبکه‌های خاص در پارامترهای خاص شباهت دارند.
چشم‌انداز این طرح ایجاد دستگاهی مانند پمپ انسولین است که افراد مبتلا به تشنج صرعی آن را استفاده کنند و با شروع همگام‌سازی سلول‌های عصبی، دستگاه برای جلوگیری از تشنج در مسیرهای خود، دارو یا تداخل الکتریکی را انجام می‌دهد. به گفته یکی دیگر از محققان هدف نهایی تحقیق، اصلاح این روش برای استفاده بالینی و توسعه روش‌هایی برای شناسایی تشنج به‌عنوان تغییرات شدید در فعالیت‌های مغز است.
مترجم: محمدرضا حجت‌الاسلامی (کارشناسی ارشد مهندسی نرم‌افزار دانشگاه اصفهان)
تهیه شده در گروه علوم و فناوری‌های نوین پژوهشگاه فضای مجازی
نظر کاربران
