Взаимосвязь между движениями глаз и мозговой активностью при помощи искусственного интеллекта обнаружили учёные НИУ ВШЭ из Санкт-Петербурга. Они опубликовали свои выводы в журнале Science Progress.
В университетской Лаборатории психофизиологии эмоций и Институте когнитивных нейронаук был проведён эксперимент с участием 40 человек: анализировались данные электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и движения глаз (айтрекинг) во время чтения. Искусственный интеллект в то же время прогнозировал степень понимания испытуемыми текста.
Исследователи сделали вывод о тесной связи альфа-волн мозга в зрительной зоне и движением глаз. "Любые психофизиологические отклонения, которые мы видим по результатам тестирований, в дальнейшем могут указывать на наличие заболеваний", – отметил руководитель Лаборатории психофизиологии эмоций Владимир Косоногов.
Между тем, видеоокулография (метод объективной диагностики вестибулярной системы и движений глаз с помощью специальных очков с инфракрасными камерами, которые записывают мельчайшие движения глазных яблок. – Прим. ред.) уже давно используется в медицине для диагностики неврологических заболеваний и оценки нейродегенеративных процессов.
В Российском центре неврологии и нейронаук (ФГБНУ РЦНН) рассказали Metro, что видеоокулография зачастую используется при диагностике заболеваний, связанных с головокружением. Но в центре спектр применения этого исследования гораздо шире.
– Во время видеоокулографии мы записываем движение глаз пациента и в соответствии с выявленными изменениями можем поставить диагноз, – рассказала врач-невролог функциональной диагностики Александра Белякова-Бодина.
Чтобы провести ВОГ, на пациента надевают специальные очки, которые записывают движение глаз. Затем аппарат распознаёт центр зрачка и строит траекторию движения. На экран выводятся различные зрительные стимулы. Глазодвигательная реакция пациента оценивается с помощью линейки тестов.
– С движением глаз связано большое количество разных структур в головном мозге. Нарушение функций того или иного участка нервной системы приводит к нарушению определённого параметра того или иного движения глаз, поэтому мы можем определить, где именно локализуется проблема. Например, при замедлении определённых вертикальных движений глаз – саккад, мы можем точно сказать, что проблема находится в конкретном ядре мозга, – пояснила она.
При разных заболеваниях поражаются определённые структуры мозга, отметил врач. Замедление саккад характерно для редкой генетической болезни Ниманна – Пика типа С, а также для прогрессирующего надъядерного паралича. Сопоставив параметры, можно более точно ставить диагноз пациенту. При похожих жалобах исследование помогает отличить, например, прогрессирующий многоядерный паралич от схожих заболеваний, таких как болезнь Паркинсона.
– Есть такие ситуации, в которых движения глаз позволяют заподозрить заболевание на ранних стадиях, когда клиническая картина ещё недостаточно выражена и некоторые симптомы сложно обнаружить при осмотре у невролога. Это используется для ранней диагностики, отслеживания прогресса заболевания или для оценки эффекта от терапии, – рассказала Александра Белякова-Бодина.
По словам невролога, такая дополнительная диагностика отчасти повторяет неврологический осмотр, когда доктор просит посмотреть на молоточек. Но в данном случае отслеживает ситуацию специальная аппаратура. Малозаметный нистагм, или нарушение плавного слежения, может обнаружить только высокоточная техника.
По мнению специалиста, ВОГ давно и успешно помогает ставить диагнозы. Возможно, исследования питерских учёных помогут использовать айтрекинг в диагностике ещё шире. Этот метод анализа с успехом взят на вооружение не только врачами и учёными, но, например, маркетологами, психологами и лингвистами. Ведь глаза могут рассказать не только о болезнях, но и о покупательском и потребительском интересе.
- Айтрекинг – метод фиксации движения глаз по заданному изображению.
- Видеоокулография — метод записи движений глаз с помощью специальных очков, оснащённых инфракрасными видеокамерами.
- Саккады – быстрые, строго согласованные движения глаз, происходящие одновременно и в одном направлении.