2023. 06. 30. - 10:50
Agyfolyadékok áramlását segít kimutatni a mesterséges intelligencia
A mesterséges intelligencia immár abban is segítséget nyújt, hogy a kutatók nyomon követhessék az agyfolyadékok áramlását.
Segít kimutatni az agyfolyadékok áramlását a mesterséges intelligencia. Az agyi erek körüli folyadékáramlás mérésére szolgáló új technika nagy hatással lehet az olyan betegségek kezelésére, mint például az Alzheimer-kór.
Az agyi ereket körülvevő perivaszkuláris terek vízszerű folyadékokat szállítanak az agyban és segítenek „eltakarítani” a hulladékot.
A folyadékáramlás változásai neurológiai állapotokhoz kapcsolódnak, beleértve az Alzheimer-kórt, a kisér-betegséget, a stroke-ot és a traumás agysérüléseket - de in vivo nehéz mérni ezeket.
A közelmúltban azonban egy, multidiszciplináris csapat – amely gépészmérnökökből, idegtudósokból és informatikusokból áll, a Rochesteri Egyetem docense, Douglas Kelley vezetésével - új mesterséges intelligencia-sebességmérőket fejlesztett ki az agyfolyadék áramlásának pontos kiszámítására.
Az eredményeket a Proceedings of the National Academy of Sciences szakfolyóirat tette közzé. Olvasd el: Agysérülések felderítésében segít a mesterséges intelligencia
Agyfolyadékok áramlását segít kimutatni a mesterséges intelligencia
„Ezen tanulmányban az állatmodelleken belüli méréseket egyesítettük egy újszerű mesterséges intelligencia technikával, amellyel hatékonyan mérhetünk olyan dolgokat, amiket korábban soha senki nem tudott megmérni” - magyarázta Kelley, aki egyben a Rochesteri Gépészmérnöki Tanszék oktatója.
A munka többéves kísérletekre épült – azokat a tanulmány társszerzője, Maiken Nedergaard, a Rochester's Center for Translational Neuromedicine társigazgatója vezette.
A kutatócsoport korábban már végezhetett kétdimenziós vizsgálatokat a perivaszkuláris terekben folyó folyadékáramlásról, úgy, hogy apró részecskéket fecskendeztek a folyadékba és idővel mérték azok helyzetét és sebességét.
A tudósoknak azonban összetettebb mérésekre volt szükségük, hogy megértsék a rendszer teljes bonyolultságát – egy ilyen létfontosságú, folyékony rendszer feltárása nem kis kihívást jelent. Olvasd el: A mikrochipeken levő emberi sejtek a mesterséges intelligencia határát feszegetik
A megoldás érdekében a csapat George Karniadakisszal, a Brown Egyetem munkatársával működött együtt, hogy közösen kiaknázhassák a mesterséges intelligencia lehetőségeit. A meglévő 2D-s adatokat a fizika-informált neurális hálózatokkal integrálták, hogy példátlanul nagy felbontású nézeteket hozhassanak létre a rendszerről.
„Ez egy jó módszer a nyomások, erők és a háromdimenziós áramlási sebesség sokkal pontosabb feltárására, mint amit egyébként megtehetnénk – mondta el Kelley. - A nyomás azért fontos, mert még senki sem tudja biztosan, milyen pumpáló mechanizmus hajtja ezeket az áramlásokat az agyban. Ez egy új területnek számít”.
A kutatók egyéblént a fenti tanulmányt a Számítógépes Idegtudományi Együttműködési Kutatási Program, a National Institutes of Health Brain Initiative és a Hadsereg Kutatóiroda Multidiszciplináris Egyetemi Kutatási Kezdeményezések programja támogatásával végezték el.
L.A.
