Neuroinformatyka i sztuczna inteligencja

Neuroinformatyka to szybko rozwijająca się, transdyscyplinarna dziedzina nauki łącząca badania nad mózgiem i sztuczną inteligencję. W obie te dziedziny zainwestowano obecnie bardzo duże środki na całym świecie. Celem neuroinformatyki jest integracja i analiza różnorodnych danych dotyczących mózgu, odnoszących się do wielu skal czasowych i rozmiarów przestrzennych. Rozwój metod pozwalających zrozumieć procesy zachodzące w mózgu ma wpływ na zdrowie i dobrostan społeczeństw. Takie badania wykorzystują metody uczenia maszynowego oraz dostarczają inspiracji by tworzyć lepsze algorytmy sztucznej inteligencji. Neuroinformatyka jest na progu dogłębnego zrozumienia procesów zachodzących w mózgu, dostarcza pierwszych obiektywnych biomarkerów opartych na analizie sygnałów fMRI (funkcjonalnego rezonansu magnetycznego) i EEG/MEG (elektro/magnetoencefalografii), użytecznych w diagnozie zaburzeń psychicznych, takich jak autyzm, schizofrenia, zaburzenia obsesyjno-kompulsywne (OCD) czy depresja.

Nasza obecna praca skupia się na kilku tematach:

• Badaniach podstawowych, mających na celu zrozumienie zachodzących w mózgu procesów poznawczych, przy wykorzystaniu metod neuronauk sieciowych, konektomiki, analizy sygnałów i modelowania komputerowego (Computational Neuroimaging Team), oraz metod sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego.
• poszukiwaniu wzorców aktywności poznawczej mózgu (brain fingerpriting) za pomocą analizy danych EEG/MEG i danych z neuroobrazownaia fMRI, oraz rozwoju metod analizy takich danych;
• wykorzystaniu metod biofeedback opartych na zmienności rytmu serca (HRV) i analizie sygnałów EEG;
• tworzeniu nowych metod i aplikacji wykorzystujących śledzenie kierunku spojrzenia (eye-tracking) do kontroli komputerowych aplikacji przez ludzi nie potrafiących kontrolować swoich ruchów, oraz rozwojowi gier terapeutycznych do treningów poznawczych osób cierpiących na całościowe zaburzenia rozwojowe (takich jak spektrum autyzmu).

Większość osób pracuje teoretycznie, część prowadzi eksperymenty, które następnie analizujemy. W 2020 roku zakupiliśmy nowoczesne urządzenia pozwalające na prowadzenie badań eksperymentalnych przy użyciu technik neuromodulacji (TMS, DCS). Ten kierunek badań powinien pomóc rozwinąć współpracę z psychologami klinicznymi i psychiatrami nad neurorehabilitacją, na przykład osób cierpiących z powodu chronicznego lub psychosomatycznego bólu.

Prowadzimy szeroką współpracę z kilkoma zespołami badawczymi w różnych krajach świata (zobacz “współpraca”).