Компьютерное моделирование мозга может предсказать восстановление речи у выживших после инсульта

«Это огромная проблема», – говорит Свати Киран, директор Исследовательской лаборатории афазии в BU и Колледжа наук о здоровье и реабилитации: заместитель декана колледжа Сарджент по исследованиям и профессор нейрореабилитации Джеймс и Сесилия Цзе Ин. "Наша лаборатория работает над решением этой проблемы на нескольких уровнях."
В течение последнего десятилетия Киран и ее команда изучали мозг, чтобы увидеть, как он меняется по мере улучшения языковых навыков людей с помощью логопедии. Совсем недавно они разработали новые методы прогнозирования способности человека к улучшению еще до того, как он начнет терапию. В новой статье, опубликованной в Scientific Reports, Киран и его сотрудники из BU и Техасского университета в Остине сообщают, что они могут предсказать восстановление речи у латиноамериканских пациентов, которые свободно говорят на английском и испанском языках – группа пациентов с афазией, особенно подверженных риску длительной болезни.

Термин "потеря языка" – с использованием сложных компьютерных моделей мозга. Они говорят, что этот прорыв может изменить правила игры для логопедов и для людей, перенесших инсульт, пострадавших от афазии.

«В этой [статье] используется компьютерное моделирование для прогнозирования результатов реабилитации среди населения с неврологическими расстройствами, которым действительно не уделяется должного внимания», – говорит Киран. По словам Киран, в США у выживших после инсульта вероятность быть застрахованной почти в два раза меньше, чем у всех других расовых или этнических групп, и поэтому они испытывают большие трудности в доступе к языковой реабилитации. Вдобавок ко всему, логопедия часто доступна только на одном языке, хотя пациенты могут говорить дома на нескольких языках, из-за чего клиницистам сложно определить, на каком языке пациент должен получать терапию.
«Эта работа началась с вопроса:« Если у кого-то в этой стране случился инсульт, и [пациент] говорит на двух языках, на каком языке он должен проходить терапию? »?’"- говорит Киран. "Будет ли у них больше шансов поправиться, если они будут получать терапию на английском языке??

Или на испанском?"
Эта первая в своем роде технология удовлетворяет эту потребность за счет использования сложных моделей нейронных сетей, которые имитируют мозг двуязычного человека с языковыми нарушениями и реакцию его мозга на терапию на английском и испанском языках. Затем модель может определить оптимальный язык для таргетинга во время лечения и спрогнозировать результат после терапии, чтобы спрогнозировать, насколько хорошо человек восстановит свои языковые навыки. Они обнаружили, что модели точно предсказывают эффекты лечения на языке лечения, а это означает, что эти вычислительные инструменты могут помочь поставщикам медицинских услуг составить наилучший план реабилитации.

«В связи с пандемией все больше осознается тот факт, что люди из разных групп населения – будь то [различия] в расе, этнической принадлежности, разной степени инвалидности, социально-экономическом статусе – не получают [здравоохранения] одинакового уровня», – говорит Киран. "Проблема, которую мы пытаемся решить здесь, заключается в том, что для наших пациентов неравенство в состоянии здоровья в их наихудшем виде; они из населения, которое, как показывают данные, не имеет большого доступа к медицинской помощи, и у них есть проблемы с общением [из-за афазии ]."
В рамках этой работы команда изучает, как выздоровление на одном языке влияет на выздоровление на другом – приведет ли изучение слова «собака» на английском к тому, что пациент вспомнит слово «перро», что означает «собака» на испанском??
«Если вы двуязычный, вы можете переключаться между языками, и то, что мы пытаемся сделать [в нашей лаборатории], – это использовать это в качестве терапевтического средства», – говорит Киран.

Клинические испытания с использованием этой технологии уже ведутся, и вскоре они дадут еще более четкую картину того, как модели могут быть потенциально реализованы в больницах и клинических условиях.
«Мы пытаемся разработать эффективные терапевтические программы, но мы также стараемся работать с пациентом в целом», – говорит Киран. "Вот почему мы глубоко заботимся об этих неравенствах в отношении здоровья и общем благополучии пациента."