В результате совместной работы специалистов Китайского университета Гонконга и Детского госпиталя имени Энн и Роберта Лурье в Чикаго специалисты создали алгоритм машинного обучения (разновидность искусственного интеллекта, способная обучаться в процессе решения задач), который использует МР-снимки головного мозга, чтобы прогнозировать способность глухих детей к изучению языка после установки кохлеарного импланта. Подобное использование искусственного интеллекта для понимания связи между структурами мозга и формированием языковых процессов имеет решающее значение для детей с нарушениями слуха, в том числе с отклонениями в развитии.
«Способность прогнозировать развитие языковых процессов очень важно, поскольку таким образом лечащие врачи и преподаватели имеют возможность корректировать процесс обучения с учетом проводимой пациенту терапии, чтобы ее результат был максимально эффективным, — говорит Патрик Вонг, доктор наук, специалист по когнитивной нейробиологии, профессор и директор Института мозга в Китайском университете Гонконга. «Поскольку мозг контролирует все виды деятельности человека, те методы, которые мы применяем для обучения детей с потерей слуха, можно можно использовать при ряде других заболеваний», — отмечает Вонг.
Кохлеарные импланты наиболее эффективны при врожденной потере слуха, в то время как слуховые протезы не могут решить проблем с восприятием и изучением языка в процессе взросления. В результате многолетних исследований специалисты выяснили, что необходимо устанавливать кохлеарные импланты в раннем детстве. Они помогают понимать и развивать речь, однако некоторые дети отстают от сверстников без нарушений слуха, даже несмотря на то, что импланты были установлены им еще в младенчестве. Помощь таким детям важна и требует особого внимания, поскольку навыки владения языком крайне важны для профессионального, социального и эмоционального развития.
«Долгое время у нас не было возможности прогнозировать, кто из детей в большей степени подвергается риску иметь проблемы с освоением языка. Наше исследование позволяет еще до операции получать информацию о том, насколько существенной будет динамика, — говорит Нэнси Янг, врач, руководитель программ по аудиологии и кохлеарной имплантации в детской клинике Лурье, хирург и профессор Школы медицины им. Фейнберга при Северо-Западном университете (Чикаго). — Такая возможность прогнозирования рисков ляжет в основу будущих исследований и планирования индивидуальной терапии для каждого пациента».
«Принцип универсальной терапии неверен, он не способен адекватным образом отвечать индивидуальным нуждам пациентов, особенно тех, кто подвергается наибольшему риску отстать в развитии», — добавляет Вонг.
Эрин Ингвалсон, ассистирующий профессор в Флоридском университете, начал работу над этим проектом, еще будучи студентом Северо-Западного университета. Он отмечает: «Наша цель — избежать той разницы в речевых способностях, которая часто наблюдается при сравнении детей с нарушениями слуха и без них. Возможность оптимизировать терапию улучшит множество жизней».
Успешное развитие языковых навыков зависит и от слухового аппарата, и от изменений в головном мозге. При ранней потере слуха прекращается стимуляция участков мозга, которые отвечают за навыки аудирования, что приводит к структурным изменениям мозга, а значит, к нарушению его нормальной работы.
«Мы использовали МРТ для обнаружения этих изменений до проведения операции по установке кохлеарных имплантов и создали алгоритм машинного обучения, который способен прогнозировать способность пациента к дальнейшему развитию слуховых и речевых навыков с высокой степенью точности, — объясняет Вонг, — хотя текущий алгоритм предназначен для диагностики детей с нарушениями слуха, мы продолжаем проводить данное исследование для того, чтобы прогнозировать способность к усвоению и использованию языка и среди других групп детей».
По материалам itnonline.com
