Harta 3D a creierului cu ajutorul inteligenței artificiale ar putea duce la o mai bună înțelegere a bolii Alzheimer și a autismului
În plus, o astfel de abordare oferă speranța unui tratament mai eficient al leziunilor cerebrale traumatice. The Guardian scrie că o echipă de la Laboratorul de dezvoltare auditivă și conecomică al Universității din Florida de Sud (USF) folosește realitatea virtuală (VR) și inteligența artificială pentru a crea o cronologie vizuală de înaltă rezoluție a călătoriilor a miliarde de neuroni în creierul de înaltă rezoluție al șoarecilor nou-născuți în curs de dezvoltare.
Se remarcă faptul că această tehnologie de imagistică permite vizualizări 3D complexe ale cronologiei formării timpurii a creierului, care sunt rulate prin modele mari de limbaj de inteligență artificială și analizate pentru modificări.
„Aceste informații ne pot ajuta să înțelegem tulburările grave de dezvoltare care apar atunci când creierul nu se dezvoltă corespunzător la timp”, a subliniat Dr. George Spiroux, profesor de inginerie medicală la Florida State University, care a comparat imaginile cu o hartă rutieră.
El a dat exemplul unui traseu de la New York la Chicago atunci când cineva ocolește Cleveland.
„Puteți să vă dați seama de ce a existat o ieșire care nu ar fi trebuit să fie acolo și să vă întoarceți și să o reparați.
Putem găsi indicii despre unele tulburări de dezvoltare.
Iar în cazul leziunilor fizice traumatice sau al neurodegenerației, există vreo modalitate de a generaliza cu privire la dezvoltare?” – a subliniat profesorul.
Dacă oamenii ar putea păcăli o parte a creierului să creadă că „se dezvoltă și că are nevoie de mai multe sinapse, acest lucru ar putea fi un instrument terapeutic”, a spus el.
George Spiroux a adăugat că, în absența unui succes deplin în acest domeniu, este doar o presupunere, dar cu siguranță pare rezonabilă.
Software-ul de realitate virtuală pe care l-a dezvoltat este folosit pentru a studia neuronii capturați în imagini și pentru a analiza sinapsele în care aceștia se conectează și interacționează.
Evoluția sistemelor neuronale ale mamiferelor a fost studiată pe larg, dar niciodată la acest nivel combinat de rezoluție temporală și spațială, a declarat profesorul.
„Între a patra și a cincea lună de gestație, numărul de neuroni din sistemul nervos explodează pur și simplu aproape exponențial, sinapsele formându-se cu o rată de aproximativ un milion pe secundă – un număr incredibil dacă ne gândim că există aproape 100 de miliarde de sinapse în creierul adult.
Platforma VR importă cantități uriașe de date și le poate vizualiza și înțelege în 3D. Acest lucru pur și simplu nu este posibil pe un ecran 2D”, a explicat Spirou.
Potrivit profesorului, pe lângă asemănarea structurală cu creierul uman, studiul folosește șoarecii nou-născuți ca un fel de microcosmos al gestației umane.
„Terminația nervoasă începe să crească la vârsta de două zile, la patru zile crește, iar la șase zile este aproape formată.
Ceea ce face creierul este ca și cum ar juca scaune muzicale.
Neuronii sunt supraexcitați și apoi se atinge un prag în care scaunul este luat și cineva este scos din joc.
La vârsta de șase zile, cea mai mare parte a acestei tăieri a avut loc, iar la vârsta de nouă zile, totul este configurat așa cum ar fi la un adult.
Șoarecii se nasc foarte imaturi, astfel încât prima săptămână de viață a unui șoarece este echivalentă cu perioada intrauterină umană”, a conchis Spiroux.
