Lõuna-Florida Ülikooli teadlased täiustavad ajuhaiguste uurimist tehisintellekti ja virtuaalreaalsuse abil
Ameerika neurobioloogid on teinud suuri edusamme ajuteadustes, kasutades tehisintellekti (AI) ja virtuaalreaalsust (VR) üksikasjaliku ajutüübi loomiseks, mis võiks avada meie arusaamist Alzheimeri tõvest ja autismist. Lõuna-Florida Ülikoolis rakendasid teadlased esmakordselt ajukaardistamisel AI-d hiireaju 3D visualiseerimise läbi, mille neuroniline koostis on märkimisväärselt sarnane inimeste omaga.
See uuenduslik lähenemine, nagu teatab hinnatud uudisteallikas, võiks lahendada närvihaiguste müsteeriumid, sealhulgas autismi, Alzheimeri ja seotud häired. Lisaks lubab see parendada ajuvigastuste ravimeetodeid. Uurimisrühm kasutas VR-i miljardite neuronite ajastiku koostamiseks vastsündinud hiireaju juures, mis võib aidata jälgida aju muutusi, mis viivad autismi ja kognitiivsete häireteni inimestel.
Teadlased keskendusid eriti „Held cup’i“ uurimisele, mida peetakse kõigi imetajate suurimaks neuronaalseks otsakohaks, mis töötleb heliinfot. “Held cup’is” esinevate mutatsioonide uurimine on oluline, kuna need on seotud autismi ja mõne kognitiivse häirega. Eesmärk on uurida neid noorte hiirte ajudes.
Heliliselt vastutava ajuosa kohta kogutud teave võiks parendada arusaamist arenguhäiretest, mis tulenevad ebaõigest aju arengust varases staadiumis. Uurimustulemused võiksid viia uute strateegiate väljatöötamiseni kahjustatud neuronite ahelate taastamiseks ja ühendamiseks haiguste või vigastuste tõttu elu jooksul, nagu selgitas ülikooli meditsiinitehnika professor.
Sel viisil kasutatud VR ja AI tarkvara kombinatsioon märgib imetajate neuronaalsüsteemi arengu-uuringutes esimest korda. Virtuaalreaalsuse tarkvara on kasutusel põhjaliku analüüsi jaoks piltidel jäädvustatud neuronite ja sünapside uuringute, kus neuronid omavahel ühenduvad ja suhtlevad. See uuring tähistab olulist sammu neuroteaduste keerulises valdkonnas.
Põhiküsimused ja vastused:
1. Missugused on peamised läbimurdelised elemendid Lõuna-Florida Ülikooli ajutüübiuuringutes?
Uuring ühendab tehisintellekti ja virtuaalreaalsust hiireaju keerulise neuronaalse arhitektuuri kaardistamise ja visualiseerimiseks. Selle tehnoloogia kahekordne kasutamine võimaldab enneolematut 3D vaatlust ja analüüsi neuronaalse arengu ning kõrvalekallete osas, mis võiks aidata meie arusaamist inimaju neuroloogilistest seisunditest.
2. Miks on “Held cup’i” uurimine oluline neuroloogiliste uuringute kontekstis?
“Held cup” on oluline neuronaalne otsakoht, mis töötleb heliinfot. Selle arengu ja mutatsioonide uurimine võib anda ülevaate kognitiivsetest häiretest ja seisunditest nagu autism. Nende kõrvalekallete mõistmine võiks viia uute terapeutiliste strateegiate väljatöötamiseni arenguhäirete vastu võitlemiseks.
3. Kuidas võiksid leiud mõjutada ajuhaiguste ja vigastuste ravi?
Leiud võiksid aidata uute meetodite väljatöötamisel kahjustatud või vigastatud neuronite ahelate taastamiseks, mis on tingitud haigusest või vigastusest. See võiks oluliselt parandada taastusravi meetodeid ja elukvaliteeti neile, keda mõjutavad sellised ajukahjustused.
Põhilised väljakutsed ja vaidlused:
Uuringute tõlkimine hiirtest inimestele: Kuigi hiireajud sarnanevad inimese aju omadega, pole nad identsed. Üks väljakutse on tagada, et hiirtel tehtud avastused oleksid rakendatavad inimseisunditele.
Täpsuse ja resolutsiooni piirangud: Aju kaardistamise tehnoloogiad võivad silmitsi seista resolutsiooni piirangutega, jättes kahe silma vahele olulisi detaile sünaptiilisel või molekulaarsel tasemel.
Eetilised kaalutlused: Tehisintellekti ja virtuaalreaalsuse tehnoloogiate edenedes tekivad eetilised vaidlused nende kasutamise üle neuroteaduslikes uuringutes, nagu privaatsuse küsimused ja aju funktsioonide võimalik manipuleerimine.
Eelised:
– AI ja VR võimaldavad üksikasjalikku visualiseerimist ja analüüsi, mis varem polnud võimalik.
– Nende tehnoloogiate süntees võiks kiirendada keeruliste neuroloogiliste haiguste mõistmist.
– Varajase avastuse ja sekkumisstrateegiad võiks välja töötada tänu ajutüübi saadud teadmistele.
Puudused:
– Edasijõudnud tehnoloogiaga seotud suured kulud võiksid piirata ligipääsetavust.
– Andmete valesti tõlgendamine või tehnoloogiale liiga suurde lootmine võiks viia valede järeldusteni.
– Võib esineda lünk loomamudelitest inimestele mõeldud ravimiteni jõudmises.
Lisateabe saamiseks neuroloogiliste uuringute ja tehnoloogiate viimaste edusammude kohta saate külastada suurte neuroteadusele pühendatud uurimisasutuste veebilehti, nagu:
Riiklike Tervise Instituutide (NIH) koduleht
Palun olge teadlik, et kuigi püüan pakkuda usaldusväärseid URL-e, ei saa ma garanteerida, et iga mainitud URL on 100% kehtiv, võttes arvesse interneti pidevat muutumist.
[integreeri kood]https://www.youtube.com/embed/1tOx_Vh5diE[/integreeri kood]