3D smegenų žemėlapis su dirbtiniu intelektu gali padėti geriau pažinti Alzheimerio ir autizmo ligas

Be to, toks metodas suteikia vilties veiksmingiau gydyti traumines smegenų traumas. The Guardian rašo, kad Pietų Floridos universiteto (USF) Klausos vystymosi ir konekomikos laboratorijos komanda naudoja virtualiąją realybę (VR) ir dirbtinį intelektą, kad sukurtų vizualinę milijardų neuronų kelionės naujagimių besivystančių pelių smegenyse didelės raiškos laiko juostą.

Pažymima, kad tokia vizualizavimo technologija leidžia gauti sudėtingas ankstyvojo smegenų formavimosi chronologijos 3D vizualizacijas, kurios paleidžiamos per didelius dirbtinio intelekto kalbos modelius ir analizuojamos dėl pokyčių.

„Ši informacija gali padėti mums suprasti rimtus raidos sutrikimus, kurie atsiranda, kai smegenys anksti tinkamai nesivysto“, - pabrėžė Floridos valstijos universiteto medicinos inžinerijos profesorius daktaras George'as Spirouxas, kuris vaizdus palygino su kelio žemėlapiu.

Jis pateikė pavyzdį, kaip maršrutas iš Niujorko į Čikagą, kai kas nors apvažiuoja Klivlandą.

„Galite išsiaiškinti, kodėl ten buvo išvažiavimas, kurio ten neturėjo būti, ir grįžti atgal bei jį ištaisyti.

Galime rasti užuominų apie kai kuriuos raidos sutrikimus.

O ar esant trauminei fizinei traumai arba nervų degeneracijai galime kaip nors apibendrinti raidą?“ - pabrėžė profesorius.

Pasak jo, jei žmonės galėtų apgauti smegenų dalį ir priversti ją manyti, kad ji „vystosi ir jai reikia daugiau sinapsių, tai galėtų būti terapinė priemonė“.

George'as Spirouxas pridūrė, kad dar nesant visiškos sėkmės šioje srityje, tai tik spėjimas, tačiau jis neabejotinai atrodo pagrįstas.

Jo sukurta virtualios realybės programinė įranga naudojama tiriant vaizduose užfiksuotus neuronus ir analizuojant sinapses, kuriose jie susijungia ir sąveikauja.

Pažymima, kad žinduolių neuroninių sistemų raida buvo plačiai tyrinėta, tačiau niekada tokiu kombinuotu laiko ir erdvės skiriamosios gebos lygiu, sakė profesorius.

„Tarp ketvirtojo ir penktojo nėštumo mėnesio neuronų skaičius nervų sistemoje tiesiog sprogsta beveik eksponentiškai, o sinapsių susidaro maždaug milijonas per sekundę - tai neįtikėtinas skaičius, kai pagalvojame, kad suaugusio žmogaus smegenyse yra beveik 100 mlrd. sinapsių.

VR platforma importuoja didžiulius duomenų kiekius ir gali juos apžvelgti bei suprasti 3D formatu. To tiesiog neįmanoma padaryti 2D ekrane", - aiškino Spirou.

Pasak profesoriaus, be struktūrinio panašumo į žmogaus smegenis, tyrimui naudojamos naujagimės pelės, nes jos yra savotiškas žmogaus nėštumo (gestacijos) mikrokosmosas.

„Dviejų dienų amžiaus nervų galūnė pradeda augti, keturių dienų amžiaus ji auga, o šešių dienų amžiaus ji jau beveik susiformavusi.

Tai, ką daro smegenys, primena muzikinių kėdžių žaidimą.

Neuronai sužadinami pernelyg stipriai, o paskui įvyksta riba, kai kėdė atimama ir kas nors pašalinamas iš žaidimo.

Iki šešių dienų amžiaus įvyksta didžioji dalis šio genėjimo, o iki devynių dienų amžiaus viskas jau būna sukurta taip, kaip suaugusiam žmogui.

Pelės gimsta labai nesubrendusios, todėl pirmoji pelės gyvenimo savaitė prilygsta žmogaus intrauterininiam laikotarpiui", - apibendrino Spiroux.