Фракталы помогли в ранней диагностике деменции — Naked Science
5 минут
Редакция

Фракталы помогли в ранней диагностике деменции

Международная группа ученых показала, что фрактальный анализ позволяет обнаружить ранние признаки нейродегенеративного заболевания по картинам художника. Результаты работы опубликованы в журнале Neuropsychology.

90076-050-ef33d460
©Wikipedia

Нейродегенеративные заболевания представляют собой группу заболеваний, при которых из-за гибели нейронов возникают деменция и нарушение движений. Несмотря на необратимость состояния, качество жизни пациентов с деменцией можно улучшить, если заболевание выявлено на ранней стадии. Однако надежных и относительно простых способов сделать это до сих пор не существует.

 

Прошлые работы показали, что при деменции могут возрастать способности к рисованию. По одной из теорий, это является компенсацией: одной из первых распад психических функций поражает речь, в творчестве пациент может найти средство и самовыражения, и модуляции когнитивных способностей. Поэтому ученые ищут способы применения искусства как в терапии, так и в диагностике.

 

С этой целью исследователи из Ливерпульского университета и других вузов провели анализ 2092 полотен семи знаменитых художников: Сальвадора Дали, Норваля Мориссо, Джеймса Брукса, Виллема де Кунинга, Марка Шагала, Пабло Пикассо и Клода Моне. Известно, что двое первых страдали от болезни Паркинсона, двое вторых — от болезни Альцгеймера, остальные не имели таких расстройств.

 

Оцифрованные изображения изучались методом анализа фракталов — графических элементов, части которых при уменьшении повторяют рисунок целого. Ранее ученые использовали этот метод для оценки подлинности картин Джексона Поллока и Питера Брейгеля-старшего. При этом алгоритм лучше справлялся с полотнами последнего, тогда как оценка абстракционизма Поллока оказалась ненадежной.

 

Картины Джеймса Брукса, написанные в 1950 (a) и 1978 (b) годах. / © Alex Forsythe et al., Neuropsychology, 2016

 

Результаты показали статистически значимую способность фрактального анализа выявлять количественные различия в технике. Несмотря на то, что в целом фрактальная размерность была сопоставимой вне зависимости от заболевания, соотношение линейности и контраста варьировалось между группами. Так, линейность упрощалась, а контраст полотен возрастал по мере развития деменции.

 

Кроме того, художники с болезнью Паркинсона с течением времени показывали повышенную продуктивность, в отличие от художников без диагностированных заболеваний и с болезнью Альцгеймера. Это согласуется с теорией о компенсаторной составляющей живописи. Снижение фрактальной размерности у художников с деменцией также больше зависело от возраста.

 

По мнению ученых, метод может помочь в ранней диагностике нейродегенеративных заболеваний. Анализ картин в этом случае является в большей степени автоматическим и не требует от диагноста специфических навыков. При этом эффективность техники мало связана со стилем, в котором пишет пациент. Хотя ранее физики критиковали фрактальную оценку полотен из-за неудач с Поллоком.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Вчера, 11:36
5 минут
Илья Ведмеденко

Разработанный для NASA космический аппарат OSIRIS-REx коснулся поверхности Бенну — небольшого околоземного астероида, входящего в группу Аполлонов. Возвращение зонда на Землю запланировано на 2023 год.

Сегодня, 09:40
5 минут
Сергей Васильев

Американского жука Nosoderma diabolicum не раздавит даже проехавший по нему автомобиль: жесткие надкрылья насекомого выдерживают огромные нагрузки благодаря необычным структурам, напоминающим соединение деталей пазла.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

19 октября
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: