Около двух минут МРТ мозга оказалось достаточно для идентификации человека

. По этому параметру можно идентифицировать лицо с такой же точностью, как и по отпечатку пальца. Исследования швейцарских ученых показало, что достаточно короткого промежутка времени в несколько минут, чтобы собрать нужные данные с помощью МРТ, при этом они могут быть собраны в любой момент времени. Исследование было опубликовано в журнале Science Advances. Еще в XVII веке итальянский анатом Марчелла Мальпиги заметил, что палец каждого человека имеет свой уникальный узор. В современном мире это до сих пор широко используется в биометрики как средство идентификации. Также для этих целей используют сканирование сетчатки глаза, распознавание голоса, лица и т. д. Однако ученые обнаружили, что связи в мозгу каждого человека являются такими же уникальными как отпечаток пальца и другие биометрические показатели. Иными словами, по данным сканирования связей в мозге во время магнитно-резонансной томографии (МРТ) можно идентифицировать человека. Что интересно, уникальность наблюдается как в структуре анатомических связей между нейронами, так и в партерных активациях. Авторы назвали этот показатель «brainprint», что можно перевести на украинский как «отпечаток мозга».

Однако это открытие вызвало много вопросов. Нужно ли для точного анализа много данных, или достаточно проводить МРТ-сканирование в течение пары секунд? Можно ли зафиксировать эту уникальность в любом случайном промежуток времени? Какие зоны мозга играют главную роль в формировании «отпечатка»? Таким образом, исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии решили выяснить, что делает мозг уникальным и зависит ли это от того, когда и как долго проводилось сканирование.

В исследовании были проанализированы результаты МРТ-сканирования 100 респондентов. Данные были взяты из масштабного проекта, инициированного Национальным институтом здоровья США, Human Connectome. В течение сканирования респондентов просили расслабиться и ничего не делать, то есть их мозг находился в состоянии покоя. Каждый респондент принял участие в двух сессиях сканирования в несколько дней. На основе полученных данных создавались так называемые «функциональные конектомы мозга». В частности, профайлы с полным описанием функциональных связей в мозге. Для того чтобы сравнить точность идентификации в зависимости от продолжительности сканирования, ученые создавали конектомы для каждого респондента с данными за разные промежутки времени: 7, 36, 72, 144, 288 и 576 секунд. Также, они использовали различные комбинации зон мозга в конектомах для того, чтобы понять, какие зоны дают наиболее точную информацию

Ученые обнаружили, чем дольше сканирования, тем больше более точные результаты. Например, 72 секунды в аппарате МРТ давали точность 92%, а 144 секунды улучшали точность до 96%. Данных, собранных за семь секунд, было недостаточно. Также выяснилось, что успешность идентификации не зависит от того, в какой именно момент времени собирались данные. Анализ различных комбинаций зон в мозгу тоже продемонстрировал интересные результаты. Оказалось, что точная идентификация достигается быстрее, если принимать во внимание части мозга, которые отвечают за органы чувств. Активность, связанная с более сложными когнитивными процессами, требует более длительного времени.

Это открытие может пролить свет на лечение и профилактику неврологических заболеваний. По словам авторов, при заболеваниях, связанных с нарушениями в работе мозга, например, болезни Альцгеймера, может наблюдаться исчезновение «отпечатка» и тенденция к сходству в функциональных связях с другими больными. Поскольку эти данные нуждаются в дальнейшей проверки, важную роль может сыграть совершенствование идентификации по активности в мозге.

Перевод материала nauka.ua