«Известия»: российское ПО, анализирующее нейронные связи поможет лечить деменцию

В Санкт-Петербургском политехническом университете создана компьютерная программа SpineTool. Эта программа предназначена для автоматического анализа изображений мозга и определения формы отростков нейронов, которые называются дендритными шипиками, пишут «Известия».

Дендритные шипики появляются, когда мы запоминаем новую информацию или обучаемся новому. Их роль, в понимании различных нейродегенеративных заболеваний (таких, как Альцгеймер, Паркинсон, синдром Дауна, а также в связи с применением психостимуляторов) велика. Поэтому изучение этих шипиков очень важно для поиска лечения деменции.

Чтобы понять, как происходят процессы в мозге, учёные ставили опыты на мышах. Ученые следили за развитием нейронов, образованием новых отростков и синапсов. С этой целью они меняют нейроны мышей так, чтобы те выделяли зеленый флуоресцентный белок, позволяющий получать чёткие изображения клеток.

SpineTool шаг за шагом анализирует эти изображения и строит трехмерную модель дендритных шипиков. При этом каждый шипик уникален, и нет двух одинаковых по форме. Раньше ученые использовали числовые параметры, такие как длина, ширина и объем, чтобы описать шипики. Но это давало только абстрактное представление об их структуре. Российские специалисты впервые выделили отдельные сегменты в изображении шипиков и на основе этих сегментов построили столбчатую диаграмму, которая называется гистограммой.

Таким образом, SpineTool позволяет более точно и качественно исследовать форму дендритных шипиков, что дает ученым новые инструменты для изучения функционирования мозга и поиска лекарственных средств против нейродегенеративных заболеваний.