 |
| Новите технологии можат да помогнат за разкриването на мистерията Алцхаймер и аутизъм. Снимки: Гардиън |
Чуйте новината
Учени невролози от университета във Флорида станаха пионери в нов технологичен метод за картографиране на мозъка, който според тях ще разкрие тайните на болестта на Алцхаймер, аутизма и свързаните с тях нарушения. И ще предложи надежда за по-ефективно лечение на мозъчните травми, писа в. "Гардиан".
Екип от университета в Южна Флорида използва виртуална реалност (ВР) и изкуствен интелект (ИИ), за да създаде визуална времева линия с висока разделителна способност на пътуването на милиарди неврони в развиващите се мозъци на новородени мишки.
Комплексната технология осигурява сложни 3D визуализации на хронологията на ранното формиране на мозъка, които се управляват чрез съществуващи големи ИИ езикови модели и се анализират за промени. Гризачите имат подобни на човешките неврони и невронни мрежи.
Науката е фокусирана върху чашката на Хелд, най-големият невронен терминал в мозъците на всички бозайници, който обработва звука. Нарушенията на слуха са широко признати за симптоми на разстройства, включително аутизъм, които обикновено водят до социално и когнитивно увреждане.
Информацията ще ни помогне да разберем отрано сериозните разстройства на мозъка, когато той не се развива както трябва.
Д-р Джордж Спиру, професор по медицинско инженерство в USF (Университет на Южна Флорида)
Ученият сравни изображенията с пътна карта.
"Това е все едно да пътувате от Ню Йорк до Чикаго, а някой ви отклонява през Кливлънд. Можете да разберете защо е имало такова неуместно отклонение, да се върнете и да го оправите", допълни Спиру.
"Може би ще открием ключа към някои нарушения в развитието. Ще има начин при физическа травма или невронна дегенерация един вид да се върнем и да повторим развитието?", пита се Спиру.
Ако успеем да подмамим част от мозъка да мисли, че се развива и има нужда от повече синапси, това може да е терапевтично.
Д-р Джордж Спиру
"Без цялостен напредък в тази посока, това е просто предположение, но то изглежда логично", каза още Спиру.
ВР софтуерът е разработен от Спиру, който има над 40 г. опит в изследването на мозъка. Софтуерът изследва невроните от снимките и анализира синапсите, където те се свързват и комуникират.
Развитието на невронните системи при бозайниците е част от по-голямо проучване, но за първи път се прави комбинация от времева и пространствена резолюция, каза той.
"Между четвъртия и петия месец от развитието на човешкия зародиш броят на невроните в нервната система просто експлодира почти експоненциално и синапсите се образуват със скорост около милион в секунда, невероятен брой, като вземете предвид, че в мозъка на възрастен човек има почти 100 трилиона синапси", каза той.
"Платформата ВР внася огромни количества данни и е в състояние да ги разглежда и разбира в 3D формат. Просто няма начин да го направите на 2D екран.
Освен че притежават структурни прилики с човешкия мозък, новородените мишки се използват в изследването, защото те предлагат един вид микрокосмос на човешката бременност", обясни още Спиру.
"На двудневна миша възраст невронният терминал започва да расте, на четири дни расте, а на шестдневна възраст е почти израснал", каза той.
"Това, което мозъкът прави, е като игра на музикални столове. Невроните инервират прекомерно, а след това се извършва подрязване, като отнемане на стол и някой излиза от играта. До шест дневна възраст по-голямата част от това подрязване се е случило, а до девет дневна възраст всичко е настроено така, както ще бъде при възрастен индивид."
"Мишките се раждат много незрели, първата седмица или повече от живота им е еквивалентна на времето в утробата при човека."
Проектът на USF, проведен в сътрудничество с учени от Калифорнийския университет в Сан Диего, Орегонския здравен и научен университет и Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил, беше частично финансиран от безвъзмездна помощ от 3,3 милиона долара от Националния институт по здравеопазване (NIH).
През 2013 г. тогавашният президент Барак Обама обяви амбициозно начинание за картографиране на човешкия мозък, наречено Brain Initiative (изследване на мозъка чрез напредък на иновативни невротехнологии), обещавайки първоначални 100 милиона долара федерални средства, които да бъдат разпределени чрез NIH и Националната научна фондация.
Последваха повече от десетилетие на напредък в неврологичните изследвания де факто извън федералния чадър. Частно финансираните експерименти придобиха известност през последните години и месеци, като например Neuralink на Илон Мъск, в който парализиран пациент успя да контролира компютър чрез чип, имплантиран в мозъка му, преди да се появят проблеми във връзките на чипа с мозъка му.
"Други компании правят същото като нас, дори по-добре, и изучават човешката мозъчна тъкан, взета от неврохирургични процедури, това е ново поколение [изследвания], но върху възрастни", каза Спиру.
"Все още не сме стигнали времевата рамка, която разглеждаме - тя би била може би около 80% от шестте месеца на човешката бременност. Това поставя цял набор от проблеми и никой не би искал да приеме здравословна ситуация и да извърши експеримент, който може да промени траекторията на развитие."
"Така че това, което правим с тези модели мишки, ще бъде най-добрият подход за известно време. Това, което се случва в науката, е, че става все по-ясно и по-ясно какво не знаем, и това е толкова разрастваща се област," допълни Спиру.
Превод: Дневник
