Uczenie głębokie przyspiesza badania serca muszek owocowych, dostarczając wiedzy o zdrowiu serca ludzi.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Alabama w Birmingham dokonali znaczącego postępu w badaniach nad sercami muszek owocówek, korzystając z technologii głębokiego uczenia się oraz szybkich mikroskopów wideo. To przełomowe odkrycie może wesprzeć badania nad chorobami serca u ludzi.

Muszki owocowe, zwane również Drosophila, są istotne w badaniach nad chorobami serca u ludzi. Umożliwiają naukowcom analizowanie procesów starzenia się serca oraz chorób osłabiających jego funkcjonowanie. W przeszłości, aby ocenić pracę serca u tych owadów, badacze musieli ręcznie identyfikować momenty, kiedy serce jest najbardziej rozszerzone lub skurczone. Ten proces był czasochłonny i często obarczony niedokładnościami.

Badacze zastosowali uczenie głębokie, aby zmienić sposób, w jaki badają serca. Ta zautomatyzowana metoda umożliwia analizę kilkuset serc jednocześnie, co przyspiesza proces i zmniejsza liczbę błędów. Jak twierdzi Girish Melkani, doktor nauk, z Wydziału Patologii UAB, to podejście przynosi wiele korzyści.

• Szybsze czasy analizy
• Zredukowanie błędów ludzkich
• Możliwość analizy większej liczby obszarów serca
• Skalowalność do setek serc

Nowa metoda umożliwia naukowcom lepsze zrozumienie, jak czynniki środowiskowe i genetyczne wpływają na starzenie się serca i choroby sercowe. Melkani planuje wykorzystać tę technologię do badania problemów sercowych u zwierząt, takich jak ryby akwariowe i myszy. Technika ta mogłaby być również zastosowana do badania modeli ludzkiego serca, dostarczając cennych informacji o zdrowiu serca.

Zobacz również:

Dzisiaj · 13:54

Starożytny ser ujawnia początki kefiru na świecie

Model może bardzo dobrze przewidywać, jak starzeje się serce. Stosując metody pomiaru niepewności, można poprawić dokładność tych prognoz. Choroby serca są główną przyczyną zgonów w Stanach Zjednoczonych. Dlatego posiadanie precyzyjnych narzędzi do badania funkcji serca u zwierząt jest kluczowe.

Zespół badawczy ocenił dokładność swojego modelu, porównując działanie serca u starzejących się muszek owocowych oraz w warunkach kardiomiopatii rozstrzeniowej, którą wywołali, redukując enzym oksoglutaranu dehydrogenazy w cyklu TCA. W badaniu dotyczącym starzenia się model został wytrenowany na podstawie danych z 54 serc i zweryfikowany z użyciem zestawu danych obejmującego 177 serc. Model dokładnie odzwierciedlał oczekiwane zmiany w funkcjonowaniu serca w miarę starzenia się muszek.

Melkani wyjaśnia, że ich platforma wykorzystująca głębokie uczenie może działać na zwykłym sprzęcie konsumenckim. Stworzone oprogramowanie umożliwia obliczanie istotnych parametrów serca, takich jak średnice/okresy rozkurczowe i skurczowe, skrócenie frakcyjne, frakcja wyrzutowa, okres/rytmu serca oraz nieregularności pracy serca.