امکان بازگرداندن حرکت در آسیب‌دیدگان نخاعی با بررسی نورونها به کمک هوش مصنوعی
به‌تازگی دانشمندان با استفاده از هوش مصنوعی توانستند نورون‌هایی (سلول‌های عصبی) را مشخص کنند که برای عملکرد یا وظایفی نظیر حرکت مهم‌ترند. آن‌ها نحوه پاسخ این سلول‌ها را به درمان‌های ترمیمی ارزیابی کردند.
به گزارش ندای تندرستی محققان سوئیسی با همکاری دانشمندان کانادایی و آمریکایی، با استفاده از هوش مصنوعی توانستند مشخص کنند که کدام نورونها در فرایند بازیابی حرکت دخیلند. نتایج این ارزیابی در ژورنال Nature Biotechnology به چاپ رسیده است. این نوع تحقیقات می‌تواند منجر به توسعه رویکردهای جدید و درمان‌های مؤثر شود و همچنین زمینه پیشرفت را در سایر حوزه‌های تحقیقاتی زیست پزشکی فراهم کند.
نخاع جوندگان مانند انسان حاوی ۵۰ نوع مختلف از نورونها یا سلول‌های عصبی است. بااین‌حال همه این سلول‌ها به درمان‌های طراحی‌شده برای بازیابی حرکت (شامل تمرینات ورزشی، تحریک الکتریکی و شیمیایی و یا ترکیبی از این تحریک‌ها) پاسخ یکسان نمی‌دهند. محققان با شناسایی دقیق نوع نورون‌های کلیدی که به درمان پاسخ بهتری می‌دهند، می‌توانند متوجه شوند که با درمان‌های فوق، چه اتفاقاتی در سطح سلولی می‌افتد. به‌علاوه در آینده نزدیک پژوهشگران می‌توانند با هدف قرار دادن آن نورونها، اثربخشی درمان را افزایش دهند.
در تحقیق اخیر، محققان در آزمایشگاه خود روشی را بر پایه هوش مصنوعی توسعه دادند و مشخص کردند که کدام سلول‌ها (نورونها) برای انجام وظیفه‌ای زیستی مهم‌ترند. کاربرد این روش در زیست‌شناسی بسیار هیجان‌انگیز است، زیرا همان‌گونه که اشاره شد، با این روش محققان می‌توانند مکانیسم‌های کلیدی سلولی را مشخص کنند.
چگونه از هوش مصنوعی در این مطالعه استفاده شد؟
دانشمندان با استفاده از دو گروه از موش، نتایج ارزیابی خود را مقایسه کردند. یک دسته موش‌هایی بودند که پس از آسیب نخاعی با تحریکات درمانی دوباره توانسته بودند راه بروند و دسته دیگر موش‌هایی بودند که به دلیل عدم درمان پس از آسیب نخاعی، فلج باقی مانده بودند.
وقتی از یک روش درمانی به‌منظور بازیابی حرکت استفاده می‌شود، این درمان می‌تواند بیان هزاران ژن را دستخوش تغییر قرار دهد. در این مجموعه تغییرات عظیم که در انواع و اقسام نورون‌های موجود در نخاع پیش می‌آید، پیدا کردن نورون خاصی که تغییر در بیان ژن‌های آن نورون به حرکت و بازیابی تحرک کمک کند کار دشواری است.
این گروه موفق شدند با استفاده از نوعی هوش مصنوعی مشخص کنند که از میان دو دسته موش فلج و موش‌هایی که دوباره با درمان راه می‌روند، کدام سلول عصبی بیان ژن‌هایش متفاوت شده است. به‌عبارت‌دیگر آن‌ها بیان هزاران ژن را در دو دسته موش فوق به‌طور خودکار ارزیابی کردند و سلول‌هایی را مشخص کردند که بیشترین تفاوت را در بیان ژن‌ها داشتند. این سلول‌ها همان نورون‌هایی بودند که حین درمان نقش کلیدی داشتند.
محققان می‌گویند که با استفاده از این روش و مشخص کردن این‌که کدام نورون نقش مهمی در بازیابی حرکت دارد، دیگر می‌توانند مکانیسم‌های سلولی را دقیق‌تر مطالعه کنند و داروهایی را به‌کارگیرند که این سلول‌ها را مورد هدف قرار می‌دهد.
محققان این گروه تحقیقاتی می‌گویند: «این روش برای بسیاری از مطالعات زیست پزشکی موردتوجه خواهد بود. در حقیقت در مطالعه بر روی سرطان، بیماری کووید- ۱۹ یا ام.اس (MS) سؤال اصلی این است که کدام نوع از سلول‌های بدن سرچشمه مشکل است؟» آن‌ها افزودند: «در این روش جدید ما روند تحقیقات را سرعت دادیم.»
گروه تحقیقاتی فوق هوش مصنوعی را که از آن استفاده کرده بودند و تحت عنوان Augur نام‌گذاری کرده بودند، به‌طور رایگان در اختیار محققان جهان قرار داده‌اند.
لینک کوتاه: https://tandorostimag.com/?p=2645