В Ростовской области на базе вуза откроют молодежную лабораторию нейромоделирования

РОСТОВ-НА-ДОНУ, 25 мая. /ТАСС/. Лаборатория "Медицинские цифровые изображения на основе базисной модели" для проведения исследований биологических образцов с использованием искусственного интеллекта до конца текущего года откроется на базе Донского государственного технического университета. Об этом ТАСС сообщила профессор кафедры "Биоинженерия" ДГТУ, доктор биологических наук Евгения Кириченко.

"У проекта два источника финансирования - это государственное задание Минобрнауки РФ и грант Фонда поддержки инноваций и молодежных инициатив Санкт-Петербурга. Лаборатория войдет в кампус цифровых лабораторий Blue Sky Research. Суть проекта заключается в том, что мы будем строить базисную модель, <...> которая будет распознавать такой тип клеток мозга как астроциты. Они являются обязательным компонентом активности нейронов, выполняя функцию регуляторов и протекторов, а также ведущим компонентом гематоэнцефалического барьера, или барьера вхождения веществ в мозг", - сказала Кириченко.

По словам собеседницы агентства, проект будет реализован совместно с Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого. Задача, которая стоит перед исследователями, - научить нейросеть распознавать различные морфологические формы астроцитов и определять количество их межклеточных связей в норме, при развитии патологии мозга и при различных функциональных состояниях мозга. В лаборатории будут работать 17 молодых ученых в возрасте до 35 лет, в том числе биологи и ИТ-специалисты.

"Мы бы хотели, чтобы наша нейросеть <...> распознавала форму и межклеточную сообщаемость астроцитов на больших объемах изображений, определяла точный критерий того, имеют ли они признаки опухолевой трансформации. И, если мы научим эту нейросеть работать с астроцитами, то она будет лучше человека определять тончайшие изменения этих клеток. Это важно при учете различных функциональных состояний, например, ишемии, или инсульте. Учет патологических состояний астроцитов на большой выборке и при помощи нейросети будет способствовать разработке специфических нейропротекторных препаратов для лечения таких социально значимых нейропатологий как болезнь Альцгеймера, Паркинсона, деменции и других", - отметила Кириченко.

Создание базы данных

Созданная нейросеть, как ожидается, будет способна выдать новые данные, которые ученые могли не учесть. Одной из передовых целей сотрудников лаборатории - это создание доступного так называемого датасета - базы данных и изображений, на основе которых будет построена нейросеть. Эти изображения будут получены с помощью специализированного прибора - конфокального лазерного сканирующего микроскопа, который позволяет строить клетки в 3D-модели. "Это, по сути, компьютерная томография - послойная съемка единичной клетки. И в результате весь датасет будет представлен из серии изображений клеток астроцитов, и внутри одной серии будут размещены более 50 снимков этих клеток, полученных с помощью системы высокого разрешения. И эту 3D-структуру нейросеть будет анализировать вместе с межклеточными контактами исследуемых объектов", - подчеркнула куратор проекта.

Кроме того, считают ученые, нейросеть поможет открыть новые фундаментальные знания о мозге, так как он изучен не более чем на 11%. Созданный по результатам проекта датасет будет являться уникальной открытой платформой для пополнения данными других ученых - медицинских и биологических специальностей, специализирующихся в области биологии и медицины.