محققان دانشگاه فلوریدا جنوبی با استفاده از هوش مصنوعی و واقعیت مجازی، مطالعات اختلالات مغز را بهبود می‌بخشند
نوروبیولوژیست‌های آمریکایی با استفاده از هوش مصنوعی (AI) و واقعیت مجازی (VR) قدم‌هایی بلند در تحقیقات مغزی برداشته‌اند تا نقشه دقیقی از مغز ایجاد کنند که ممکن است برای تفهیم بیشتری از بیماری آلزایمر و اوتیسم موثر باشد. در دانشگاه فلوریدا جنوبی، دانشمندان برای اولین بار از هوش مصنوعی در نقشه‌برداری مغز از طریق تصویرسازی ۳D مغز موش‌ها استفاده کردند، که ساختار عصبی آنها با موجودات انسانی به شدت شبیه است.
این رویکرد پیشگامانه، مطابق یک منبع خبری معتبر، میتواند رازهای بیماری‌های عصبی از جمله اوتیسم و آلزایمر و اختلالات مرتبط را آشکار کند. علاوه بر این، این رویکرد امیدوار کننده‌ای برای بهبود روش‌های درمانی برای زخم‌های مغزی دارد. تیم تحقیقاتی از واقعیت مجازی برای زمانبندی میلیاردها نورون مغز موش‌های نوزاد استفاده کرد تا احتمالاً راه را برای رصد تغییرات مغزی که منجر به اوتیسم و اختلالات شناختی در انسان‌ها می‌شود، باز کند.
دانشمندان به طور ویژه بر روی مطالعه‌ی “پیکره نگهداری” تمرکز کردند؛ که بزرگترین نهایی عصبی همه پستانداران است که اطلاعات شنیداری را پردازش میکند. بررسی نقص‌های “پیکره نگهداری” بسیار حیاتی است زیرا با اوتیسم و برخی از نقص‌های شناختی مرتبط هستند. هدف این است که اینها را در مغز موش‌های جوان بررسی کند.
اطلاعات جمع‌آوری شده از بخش خاص مغز مسئول اصلی شنیدار، می‌توانند در فهم اختلالات توسعه‌ای شدید که از توسعه‌ی نامناسب مغز در مراحل اولیه ناشی می‌شوند، بهبود یابند. یافته‌ها همچنین ممکن است منجر به استراتژی‌های جدید برای بازسازی و اتصال مجدد ادامهیاردها، ناشی از بیماریها یا زخم‌ها در ادامه عمر شود؛ همانطور که از جانب یک استاد فنی در رشته‌ی پزشکی مهندسی در دانشگاه توضیح داده شده است.
ترکیب منحصر به‌فردی از نرم افزارهای واقعیت مجازی و هوش مصنوعی در این مطالعه، نخستین باری است که در تحقیقات توسعه سیستم عصبی مردم‌خواری استفاده می‌شود. نرم‌افزار واقعیت مجازی برای تجزیه و تحلیل دقیق نورون‌هایی که در تصاویر گرفته شده ظاهر می‌شوند و مطالعه‌ی انتقالات عصبی که نورونها به طور تعاملی با یکدیگر تعامل دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تحقیق پیشرفت قابل توجهی در زمینه پیچیده علم عصب‌شناسی به تصویر می‌کشد.
سوالات کلیدی و پاسخ‌ها:
1. عناصر نوآورانه اصلی در تحقیقات نقشه‌برداری مغز در دانشگاه فلوریدا جنوبی چیست؟
این تحقیق از هوش مصنوعی و واقعیت مجازی برای نقشه‌برداری و تجسم ساختار عصبی پیچیده مغز موش‌ها استفاده میکند. این استفاده دوگانه از فناوری به مشاهده و تجزیه و تحلیل ۳D بی‌سابقه توسعه و ناهمواری‌های عصبی امکان می‌دهد که میتواند از فهم ما از شرایط عصبی انسانی مطلع سازد.
2. چرا مطالعه “پیکره نگهداری” در زمینه تحقیقات عصبی مهم است؟
«پیکره نگهداری» یک نهایی عصبی اساسی است که اطلاعات شنیداری را پردازش میکند. مطالعه توسعه و نقص‌های آن میتواند برای یافتن نکات نقص درکی و شرایطی چون اوتیسم، راهنمایی کننده باشد. درک این نقاط نادرست میتواند به راههای درمانی جدید برای مقابله با اختلالات توسعه‌ای منجر شود.
3. چگونه یافته‌ها میتواند در درمان اختلالات مغزی و زخم‌ها تاثیر داشته باشد؟
یافته‌ها میتواند در توسعه رهیافت‌های جدید برای بازسازی و ترمیم ادامهیار های عصبی که به دلیل بیماری یا زخم خراب شده وجود دارد، کمک کند. این میتواند به‌طور چشمگیری روش‌های بازسازی و کیفیت زندگی افراد تحت تأثیر چنین نقض‌های عصبی را بهبود بخشد.
چالش‌های کلیدی و مخاصمات:
انتقال پژوهش از موش به انسان: اگرچه مغزهای موش شباهت‌هایی با مغز انسان دارند، اما مطالعات در موش‌ها برای شرایط انسانی قابل اعمال هستند.
دقت و محدودیت‌های رزولوشن: فناوری‌های نقشه‌برداری مغز ممکن است با محدودیت‌ها در رزولوشن روبرو شوند و از دستهای مهم جزئیات در سطح سیناپس یا مولکولی عبور کند.
ملاحظات اخلاقی: با پیشرفت فناوری‌های هوش مصنوعی و VR، گماردرباره استفاده از آنها در علم اعصاب، نظیر مسائل حریم خصوصی و امکان مانیپولاسیون عملکردهای مغزی وجود دارد.
مزایا:
– هوش مصنوعی و VR اجازه می‌دهند تا تجزیه و تحلیل دقیق و تجزیه و تحلیلی که قبلاً امکان‌پذیر نبود را انجام دهند.
– سنتز این فناوری‌ها میتواند به فهم بیماری‌های عصبی پیچیده سرعت بدهد.
– استراتژی‌های تشخیص زود هنگام و مداخله می‌توانند براساس بینش‌های ناشی از داده‌های نقشهمغزی توسعه یابد.
معایب:
– هزینه‌های بالایی که با فناوری پیشرفته همراه است، ممکن است به محدودیت دسترسی منجر شود.
– اشتباه در تفسیر داده‌ها یا افتادگی زیاد به تکنولوژی ممکن است منجر به استنتاج‌های نادرست شود.
– ممکن است یک شکاف در انتقال یافته‌ها از مدل‌های حیوانی به درمان‌های انسانی وجود داشته باشد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد آخرین پیشرفت‌ها در تحقیقات نورولوژی و فناوری‌ها، می‌توانید وب‌گاه‌های موسسات تحقیقاتی بزرگ اختصاص‌یافته به علوم اعصاب مانند:
National Institutes of Health (NIH)
توجه داشته باشید که هرچند که تلاش می‌کنم لینک‌های ارائه شده معتبر باشند، اما نمی‌توانم ضمانت کنم که هر آدرس اینترنتی که ذکر شده است ۱۰۰٪ معتبر واقع شده برای‌جهت تغییر دائمی اینترنتی است.