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, 18:20
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

Вчера, 16:44
4 минуты
Илья Ведмеденко

Новейший марсоход NASA в первый раз проехал по Красной планете: всего аппарат преодолел 6,5 метра. Ранее ровер прислал первые снимки с поверхности Марса.

Вчера, 10:55
31 минута
Василий Парфенов

Минувшая неделя озарилась одним из самых впечатляющих достижений человечества — успешной посадкой сложнейшего робота весом более тонны на поверхность другой планеты. Более того, этот процесс впервые снимали на видео сразу несколько камер в высоком разрешении. Опубликованный NASA ролик оказался не только занимательным зрелищем, но и самой настоящей научно-детективной короткометражкой.

2 марта
4 минуты
Сергей Васильев

Обнаружены кости приматов, живших сразу после мел-палеогенового вымирания: похоже, наши общие предки появились задолго до гибели динозавров.

3 марта
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых выяснила, что неандертальцы обладали способностью к восприятию и воспроизведению человеческой речи. А еще, возможно, в их языке было много согласных звуков.

3 марта
2 минуты
Илья Ведмеденко

Компания Rolls-Royce успешно завершила наземные тесты своего электрического самолета ionBird. Первый полет машина может совершить до конца месяца.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: