Дослідники медицини Джонса Хопкінса за допомогою комп’ютерної програми на базі штучного інтелекту розробили карту розвитку нервових клітин (нейронів) сітківки. Це стало можливим завдяки спостереженню за поведінкою генів, використовуваних нервовими клітинами під час розвитку ока. Фактично вчені отримали детальну схему формування ока в цілому.

Завдяки відкриттю, вчені тепер зможуть відтворити шлях формування клітин сітківки. Чому саме сітківка? Тому що у цій тканини організму міститься велика кількість нейронів. Якщо схему формування застосувати за призначенням, вчені зможуть «навчити» медиків створювати той тип клітин, який потрібен організму: наприклад, для лікування сліпоти або припинення вікового процесу дегенерації жовтої плями.

Розробником «розумної» програми картування стала Женев’єва Стейн-О’Брайен (Genevieve Stein-O’Brien) науковий співробітник університету. За словами професора, карта нейронів, отримана після аналізу даних системою ШІ, найдетальніша і точна з тих, які доступні вченим сьогодні. Причина точності даних в тому, що сітківка – це одна з найбільш вивчених частин організму людини, що містить три шари нервових клітин і передавачі нервових сигналів – синапси. Всі вони формуються в організмі завдяки стовбуровим клітинам.

Як створюється карта нейронів?

Створення «карти» нейронів відбувалося на підставі результатів лабораторних експериментів на мишах. Спочатку вчені секвенували ДНК окремих клітин сітківки ока миші в різні періоди часу розвитку – від стовбурових клітин до клітин дорослої сітківки. Потім дослідники помістили всю отриману інформацію в комп’ютерну програму на базі ШІ. Програма аналізувала дані і на їх підставі фіксувала послідовність роботи клітин нервової системи.

Так була створена структура у формі дерева, яка наочно відображала, як одні клітини породжують інші, як формуються зв’язки між ними і які генетичні зміни відбуваються в клітині, перш ніж вона зі стовбурової перетвориться в нейрон або клітину епітелію.

Вчені мають намір застосувати створену карту до інших типів клітин, щоб зрозуміти, як саме гени впливають на розвиток захворювання будь-якого органу тіла. Процеси в генах, необхідні для створення кожного типу клітин, відбуваються згідно суворої часової шкалі. Кожен процес протікає в суто певному режимі, але його можна передбачити і перенаправити, якщо необхідно. Якщо знати «маршрут» гена, дослідники зможуть запобігти розвитку небезпечних спадкових захворювань зору, а в майбутньому, можливо, і інших систем організму, підкреслив Лоял Гофф (Loyal Goff), учасник дослідницької групи.

Автор: Петро Голодій


Читайте також:

Віртуальна реальність – новий спосіб ранньої діагностики хвороби Альцгеймера

eAsthma Tracker – «розумний» додаток для контролю симптомів астми

Коментарi