В Петербурге научились "слушать" нейроны мозга

/ 27 мая 2026 17:42

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали модель на основе искусственного интеллекта для анализа активности нейронов мозга. По словам исследователей, в будущем эта система позволит оценивать эффективность новых лекарств для лечения нейродегенеративных заболеваний и выявлять возможные причины возникновения болезни Альцгеймера. Результаты работы опубликованы в журнале IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering.

Руководитель научно-исследовательской лаборатории анализа биомедицинских изображений и данных Екатерина Пчицкая пояснила, что разработанная модель NEuRT строится на архитектуре искусственного интеллекта, изначально предназначенной для обработки человеческого языка. Оказалось, что принципы передачи информации у нейронов и в тексте схожи: важны последовательность и контекст. Модель обучалась так же, как языковые нейросети — по принципу "угадай пропущенное слово", только вместо слов система восстанавливала недостающие фрагменты нейронных записей.

Такая нейросеть способна отличать записи активности здорового мозга от мозга с признаками болезни Альцгеймера на основе одних только данных о нейронах. В экспериментах на мышах точность такого определения достигла 98%. Более того, модель способна не только ставить диагноз, но и объяснять, какие именно нарушения возникли в работе нейронной сети при патологии.

Созданная технология прошла обучение на огромном наборе открытых данных, включающем 270 гигабайт записей нейронной активности зрительной коры мышей. Затем модель успешно применили для анализа данных по другому отделу мозга — гиппокампу. Для записи активности использовалась миниатюрная флуоресцентная микроскопия: на голову животного устанавливали специальное устройство, позволяющее наблюдать за нейронами в условиях свободного передвижения. В экспериментах применяли флуоресцентный белок GCaMP6f, который светится при активации нейрона.

В ближайшее время научная команда планирует модернизировать модель, добавив в нее данные о поведении — чтобы анализировать не только работу мозга, но и действия животного в этот момент. По мнению экспертов, это сделает выводы еще более информативными.

Исследование проводилось при поддержке гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и финансировалось Фондом поддержки молодежных инноваций и инициатив Санкт-Петербурга. Лаборатория, в которой ведется работа, входит в кампус цифровых лабораторий Blue Sky Research.

Общество