Тренажёр для «когнитивного фитнеса» создали учёные ННГУ

Учёные Университета Лобачевского создали цифровую платформу «Когнитом». Она позволяет проводить диагностику и индивидуальные тренировки для пациентов с последствиями инсульта, наркозависимостью, в случаях синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и аутизма у детей.

В исследованиях приняли участие уже более 40 тысяч человек. Разработка может стать рабочим инструментом нейропсихологов для объективной и точной оценки когнитивных функций человека.

Работоспособность мозга тренажёр оценивает по скорости принятия решений, количеству и качеству ошибок испытуемого.

«Наша платформа с точностью до миллисекунды отслеживает работу мозга и изменения в нём на разных этапах реабилитации. В систему входит когнитивный тренажёр, который содержит более 100 шаблонов для оценки и “прокачки” работоспособности мозга. Для разных состояний мы можем подобрать индивидуальный набор тренировок. Например, можно определить готовность ребенка к обучению в школе, не только выявить недостающие когнитивные функции, но и “натренировать” мозг до необходимого уровня, сформировать в нём новые нейросети. Это настоящий когнитивный фитнес», – рассказала автор исследования, заведующая кафедрой психофизиологии факультета социальных наук ННГУ им. Н.И. Лобачевского Софья Полевая.

В основе подхода нижегородских учёных анализ данных о сенсорном и логическом мышлении человека и их балансе. Для оценки качества обработки сенсорной и словесно-логической информации психофизиологи Университета Лобачевского использовали тест Струпа и его авторские модификации: испытуемый определяет цвет не только по смыслу слова или по цвету букв. Авторы дополнили тест новыми заданиями, в которых слова, обозначающие цвета, даются на малознакомом или полностью выдуманном языке. Это позволяет определить когнитивный потенциал участника эксперимента в распознавании новых образов и его способность к обучению.

У 600 участников экспериментов во время теста отслеживали телеметрию ритма сердца с целью диагностики эмоционального состояния испытуемых и оценки энергозатрат организма для поддержания когнитивных процессов.

На основе этих данных учёные планируют создать калькулятор эмоционального выгорания для определения работоспособности людей на фоне их нервного напряжения.

«Мы совместно с математиками ННГУ создаём модель для диагностики функционального состояния человека. С её помощью мы увидим, кто находится в норме, а кто “выгорел” и работает из последних сил. При нервном истощении человек пройдет реабилитацию на когнитивном тренажёре. Это особенно важно в условиях мегаполисов и интенсивного умственного труда», – рассказала Софья Полевая.

Наборы тестов для мониторинга функционального состояния мозга уже используются учёными ННГУ в исследованиях на базе Приволжского окружного медицинского центра ФМБА России и Нижегородской областной клинической больницы им. Н.А. Семашко.

Исследования проводятся кафедрой психофизиологии ФСН ННГУ в сотрудничестве с Исследовательским центром в сфере искусственного интеллекта Института информационных технологий, математики и механики (ИИТММ) и Института биологии старения Университета Лобачевского при участии учёных Института прикладной физики РАН и Института биофизики клетки РАН.

Результаты исследований с использованием цифровой платформы «Когнитом» опубликованы в журнале Biologically Inspired Cognitive Architectures (https://doi.org/10.1007/978-3-031-50381-8_75), в материалах международной конференции «Нейроинформатика – 2023» и других изданиях.

Материал подготовлен пресс-службой ННГУ