Машинное обучение позволило изучить процессы в мозге детей, проявляющих агрессию

Детские психические расстройства, такие как оппозиционно-девиантное расстройство и синдром дефицита внимания/гиперактивности (СДВГ), могут характеризоваться вспышками гнева и физической агрессии. Лучшее понимание того, что является причиной этих симптомов, может помочь в разработке стратегий лечения. Исследователи из Йельского университета использовали подход, основанный на машинном обучении, для выявления нарушений мозговых связей у детей, проявляющих агрессию.

В то время как предыдущие исследования были сосредоточены на конкретных областях мозга, новое исследование выявило модели нейронных связей во всем мозге, которые связаны с агрессивным поведением у детей. Результаты исследования, опубликованные в журнале "Молекулярная психиатрия", основаны на новой модели функционирования мозга под названием "коннектома", которая описывает эту модель связей в масштабах всего мозга.


Для исследования, которое является первым в своем роде, ученые собирали данные фМРТ (функциональной магнитно-резонансной томографии), пока дети выполняли задание на восприятие эмоциональных лиц, в котором они наблюдали за лицами со спокойными или испуганными выражениями.

По словам исследователей, при виде лиц, выражающих эмоции, могут быть задействованы состояния мозга, связанные с генерацией и регуляцией эмоций, которые связаны с агрессивным поведением. Затем ученые применили анализ машинного обучения для выявления нейронных связей, отличающих детей с историей агрессивного поведения и без нее.

Они обнаружили, что паттерны в сетях мозга, вовлеченных в социальные и эмоциональные процессы - например, чувство досады при выполнении домашнего задания или понимание причин расстройства друга - предсказывают агрессивное поведение. Чтобы подтвердить эти выводы, исследователи проверили их на отдельном наборе данных и обнаружили, что те же самые сети мозга предсказывают агрессию.

В частности, аномальная связь с дорсолатеральной префронтальной корой - ключевой областью, участвующей в регуляции эмоций и высших когнитивных функций, таких как внимание и принятие решений - оказалась последовательным предиктором агрессии при тестировании в подгруппах детей с агрессивным поведением и такими расстройствами, как тревожность, СДВГ и аутизм.

Эти нейронные связи с дорсолатеральной префронтальной корой могут представлять собой маркер агрессии, характерный для нескольких детских психических расстройств.