Spoj medicine i umjetne inteligencije u istraživanju mozga

Neuropodatkovna znanost spaja znanja iz neurologije s jedne i vještine obrade podataka s druge strane. Sve to kako bi se bolje razumjela stanja koja itekako utječu na fizičko, mentalno i društveno zdravlje osobe. O ovoj kompleksnoj istraživačkoj grani u Zoni 360 govorile su znanstvenica Ana Babić Perhoč i doktorandica Eda Jovičić.

Obje sudjeluju u izvođenju nastave u sklopu Erasmus Mundus diplomskog studija, mozga i podatkovnih znanosti. To je program koji povezuje niz sveučilišta, studente iz cijeloga svijeta.

- NeuroData je program studija koji obuhvaća dvije različite studijske godine. Prva se odvija na Barilari Sveučilištu, zatim studenti dolaze k nama u Zagreb, na ljetnu školu, koju zajedno izvodimo Fakultet elektrotehnike i računarstva i mi na Medicinskom fakultetu. I onda idu na jedno od sveučilišta u Europi, biraju između Italije, Portugala, Finske, Nizozemske, i na tim sveučilištima zapravo dobivaju svoju diplomu iz podatkovne i te Neuro strane, pa zato zajednički naziv NeuroData, rekla je dr. sc. Ana Babić Perhoč, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu..

Studenti dolaze iz svih dijelova svijeta i studiraju svugdje po Europi.

- Na sam diplomski studij, se svake godine prijavljuje i po 800 studenata iz cijelog svijeta, od kojih zapravo radimo nekakvu selekciju da dođemo do nekakvih 15-ak najboljih kandidata. I oni doista dolaze iz cijelog svijeta. Dakle, osim iz Europe, imali smo studenata iz Amerike, Azije, Afrike. Često nam je najteži problem za početak samo sve prehrambene navike usuglasiti sa svim tim studentima, ali zatim tu, tijekom te ljetne škole, dođemo i do veoma interesantnih tema i razgovora, jer svi dolaze s različitim backgroundom iz prijašnjeg studija i znanjem koje onda pokušavaju spojiti s ovim što sada proučavaju na ljetnoj školi, istaknula je znanstvenica Eda Jovičić, mag. ing. el. techn. inf., Fakultet elektrotehnike i računarstva.

Upravo na ljetnoj školi u Zagrebu prolaze taj praktični dio.

- Fokus same škole je uzeti sva nekakva ova opća znanja koja su prikupili na prvoj godini studija, da prođemo kroz ta sva znanja, da ih malo produbimo i vidimo kako se te metode o kojima su teorijski učili zaista koriste u praksi. Tako, recimo, na FER-u dobiju nekakav skup podataka, skup signala, koje zatim obrađuju i vide kako u stvarnosti rezultati malo variraju, dok će na Medicini zaista biti u labosu i raditi eksperimente na mozgovima, dodaje Jovičić.

Babić Perhoč kaže kako se nada da studente čeka rad koji će obuhvatiti i jednu i drugu sferu.

- Znamo da je napredak medicine vrlo usko povezan s napretkom tehnologije, pa je potrebno svu tu enormnu količinu podataka koja se prikuplja iz pacijenata znati adekvatno obraditi kako bismo dobili najviše od tih podataka, kako bismo mogli unaprijediti zapravo i zdravlje naših pacijenata. Tako da očekujemo da je to neki miks medicine i tehnologije. To će biti i u različitim kliničkim bolničkim centrima, ali i izvan, gdje se zapravo razvijaju te nove tehnologije u službi zdravlja.

Medicina i tehnologija zapravo moraju surađivati, ali su studijski programi uglavnom bili odvojeni, podsjeća Stelko.

- Kao netko tko se bavi signalima i podacima, ja sam jedan od tih inženjera koji je završio Fakultet elektrotehnike i računarstva, pa sam ušla u ovo područje bez da sam imala nekakva znanja iz medicine. I u tom putu, kako bih znala obrađivati te podatke, morala sam jako puno toga naučiti od samih doktora. U pravilu u koju god domenu da uđemo, uvijek moramo naučiti nešto o samim tim podacima. Nije dovoljno samo primijeniti metode koje postoje, nego moramo znati zašto ćemo primijeniti neku specifičnu metodu i kakav rezultat možemo očekivati, ovisno o domeni. A s druge strane, tu je cijeli još drugi aspekt gdje nam je upravo važno to nekakvo ekspertno znanje kako bismo izgradili što bolje modele i dobili što bolje rezultate. Dakle, bez tog ekspertnog znanja i te kombinacije jednog i drugog, teško da ćemo dobiti nekakve dobre rezultate kad pričamo o ovakvim kompleksnim temama kao što je mozak, istaknula je Jovičić.

- Ono što nekako naglašavamo u znanosti je uvijek ta multidisciplinarnost. Dakle, da imamo stručnjake iz različitih područja koji zajedno mogu integrirati znanje tako da dobijemo više informacija. I to je upravo ono što je i cilj ovog studija. I ja bih rekla da mi kao Medicinski fakultet i FER jako dobro surađujemo, jako dobro se nadopunjujemo i stvaramo bolje stručnjake zajedno, navodi Babić Perhoč.

Sad je, dodaje, apsolutni hit korištenje umjetne inteligencije.

- I ima smisla. Jedan liječnik će tijekom svog perioda rada vidjeti, ne znam, banaliziram sad, 10 000, 100 000 madeža, i znat će prepoznati koji ima potencijal za neki razvitak tumora, da postane melanom. A umjetna inteligencija će od svakog od tih liječnika koji je vidio 100 000 madeža dobiti input i imat će bilijune podataka preko kojih će moći onda odrediti svaku promjenu koja zaista upućuje na malignitet. Dakle, razvitak te umjetne inteligencije nama pomaže da bismo imali bolju sliku, bolju dijagnostiku, potpunije znanje, potpunije razumijevanje onog što se događa s pacijentima.

- Na samom FER-u, dakle, osim tima s kojim ja radim i surađujem u istraživanju, imamo zapravo nekoliko različitih istraživačkih skupina koje istražuju mozak iz totalno različitih perspektiva. Osim mozga, naravno, istražujemo još cijeli niz stvari, svih koji se dotiču medicine, od dijagnostike do protokola liječenja, do onoga o čemu možda ne razmišljamo toliko, a to su bolnički informacijski sustavi. Kako unaprijediti te sustave, kako na kraju priče uvijek svi pričamo o listama čekanja i tako dalje, kako poboljšati taj cijeli proces i za liječnike i za pacijente, kaže Jovičić.

Što se tiče trenutačnih istraživanja u Hrvatskoj, Jovičić se, ističe, trenutačno bavi istraživanjem afektivnih poremećaja, to jest depresije, a Babić Perhoč istraživanjem Alzheimera.

- Dakle, imamo tu puno mogli bismo reći, buzzwordova, dijagnoza koje zapravo su zanimljive i široj javnosti, koje istražujemo i imamo sve bolje i bolje rezultate, navodi Jovičić.

Kada je riječ o depresiji, Hrvatska se može pohvaliti jednim od najvećih datasetova.

- U svojem istraživanju surađujemo s Klinikom za psihijatriju Vrapče, gdje u sklopu tog zajedničkog projekta gradimo jedan skup podataka signala EEG-a koji će se koristiti, to jest koji se sad već koristi u istraživanju depresije, to jest u nekakvoj detekciji depresije korištenjem umjetne inteligencije. I trenutačno je najveći javno dostupni skup podataka u svijetu.

Jovičić je doktorandica na FER-u, a tema njezinog doktorata je upravo depresija i primjena umjetne inteligencije.

- Ideja mog doktorata je pokušati izmjeriti depresiju, a nekakav krajnji cilj mojeg istraživanja je izgraditi sustav za potporu odlučivanju koji bi pomagao doktorima prilikom donošenja odluka o dijagnozi, specifično za afektivne poremećaje, to jest za depresiju, istaknula je.

Cijelu emisiju pogledajte ovdje: