خبرگزاری آریا- محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با همکاری اساتیدی از دانشگاه سوئیس الگوریتم سیستماتیک برای تعیین تفاوت‌های گروهی به صورت توام بر روی اتصالات ساختاری و کارکردی مغز بدون داشتن هرگونه پیش فرض ارائه کردند که به گفته آنها با بهره‌گیری از این الگوریتم می‌توان پس از تشخیص تغییرات زیرشبکه‌های مغزی در بیماری‌های مختلف، بروز بیماری در افراد دیگر را پیش‌بینی کرد.
به گزارش خبرگزاری آریا، فرزانه کیوان ‌فرد، دانش اموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح  "تصویربرداری MRI برای بررسی ارتباط ساختار و کارکرد مغز و آنالیز توأم آنها"، با بیان اینکه شناخت بیشتر مغز می‌تواند به درک ما از ارتباط میان بخش‌های مختلف مغز کمک کند، گفت: میان بخش‌های مختلف مغز دو گروه کلی اتصال وجود دارد که نوع اول آن، اتصالات آناتومیکی مغز است که به صورت فیزیکی دو ناحیه را به هم وصل کرده است و این اتصالات به صورت فیبرها و یا رشته‌های عصبی میان نواحی مختلف وجود دارد و نوع دیگر اتصالات مغزی، از نوع کارکردی است؛ به این مفهوم که برای یک فعالیت خاص در انسان، دو یا چند ناحیه از مغز باهم درگیر می‌شوند و به عبارتی فعالیت همزمان در آن‌ها دیده می‌شود، هرچند که شاید از نظر فیزیکی به هم اتصالی نداشته باشند.
وی ادامه داد: مطالعات بسیاری تاکنون در زمینه ارتباط میان این دو نوع اتصالات مغزی انجام شده است که در اکثر آنها فرضیه مشخصی برای این ارتباط میان افراد مختلف در نظر گرفته شده و سپس صحت آن مورد بررسی قرار گرفته است. با وجود کارآمدی این روش در پژوهش‌های گوناگون، به دلیل وجود پیش فرض، اطلاعاتی که در فرضیه اول موجود نبوده است، کشف نمی‌شود؛ به همین دلیل در این پروژه به دنبال روشی برای بررسی ارتباط میان اتصالات ساختاری و کارکردی مغز با تغییراتی که در افراد وجود دارد، بودیم که بدون نیاز به فرضیه و به صورت کاملا کور (Blind) این کار را انجام دهد.
کیوان فرد با بیان اینکه در این پروژه، یک الگوریتم سیستماتیک و به دور از هرگونه فرضیه‌ای برای تعیین تفاوت‌های گروهی (مانند راست/ چپ دست بودن) به صورت توام بر روی اتصالات ساختاری و کارکردی مغز پیشنهاد کردیم، اظهار کرد: این پروژه شروعی تازه برای روند تعیین ارتباط میان تغییرات بین گروهی با مغز افراد است که راهی نو را در این مسیر باز می‌کند.
این دانش آموخته  دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: یکی از موارد اهمیت این مطالعات این است که رویکرد پیشنهادی می‌تواند فرضیه ساز باشد، بدین مفهوم که بر اساس نتایجی (مولفه‌ها) که بدست می‌آید، فرضیه‌هایی ایجاد خواهد شد که یک ویژگی فردی خاصی را به نواحی مشخصی از مغز مرتبط می‌کند و مطالعات دیگری برای بررسی فرضیه مطرح شده، انجام خواهد شد. این امر زمینه بررسی مناطق درگیر در بیماری‌ها را نیز فراهم می‌کند که در مورد زیرشبکه‌های ساختاری مغز با توجه به کند بودن تغییرات آن، این موضوع اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند.
مجری طرح با بیان اینکه به کمک این رویکرد، پس از تشخیص تغییرات زیرشبکه‌های مغزی در بیماری‌های مختلف، می‌توان بروز بیماری در افراد دیگر را پیش‌بینی کرد، یادآور شد: روش کار در این پروژه با ثبت تصاویر مغزی با دستگاه MRI به دو صورت تصاویر ساختاری و کارکردی شروع شد و به دنبال آن پردازش و آنالیز تصاویر انجام گرفت.
کیوان فرد ادامه داد: الگوریتم‌های ریاضی گوناگونی در ادامه راه برای تعیین نوع ارتباط میان این دو نوع تصاویر انجام شد که نهایتا نتایج این رویکرد منجر به شناخت ارتباط میان بخشی از قشر حرکتی (در اتصالات کارکردی) با بُروکا (اتصالات ساختاری) شد که این نتیجه بدون هیچگونه فرضیه‌ای بدست آمده است.
وی با بیان اینکه در پژوهش‌های پیشین نشان داده شده است که این دو ناحیه با چپ دست یا راست دست بودن افراد ارتباط دارد، افزود: با توجه به تفاوت معنی‌داری که اتصالات مغزی در بخش قشر حرکتی نشان دادند، یافته این مطالعات هم‌راستا با نتایج مطالعات قبل است، با این تفاوت مهم که بدون ورود هرگونه فرضیه‌ای بدست آمده است.
مجری طرح کاربرد نتایج این مطالعات و روش ارائه شده در آن را در حوزه دانش علوم اعصاب و علوم شناختی دانست و ادامه داد: نوآوری این کار در زمینه ارائه یک الگوریتم سیستماتیک برای تعیین تفاوت‌های گروهی به صورت توام بر روی اتصالات ساختاری و کارکردی مغز بدون داشتن هرگونه پیش فرض در روش انجام کار بوده است. همچنین صحت نتایج حاصل از این الگوریتم نیز بر اساس مطالعات پیشین کاملا مورد تایید قرار گرفت که اعتبار این روش را تصدیق می‌کند.
وی فاز بعدی این مطالعات را بررسی بر روی تفاوت‌های گروهی مختلف مانند تفاوت‌های عاطفی، ادراکی، رفتاری و همچنین بیماری‌های مغزی عنوان و اظهار کرد: مزیت اصلی این طرح در مقایسه با سایر مطالعات پیشین، روش نوین پیشنهادی در مطالعه ارتباط میان تفاوت‌های گروهی و اتصالات مغزی به صورت کور است.
بر اساس اعلام دانشگاه امیرکبیر، این مطالعات از سوی نیلوفر کیوان‌فرد و با راهنمایی دکتر عباس نصیرائی مقدم عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و با مشاوره دکتر پاتریک هگمن از لوزان سوئیس اجرایی شده است.