Benotzt AI fir Neuronen ze identifizéieren involvéiert an der Gaangaktioun

Fuerscher bei EPFL kënne gelähmt Nager erëm lafen andeems se déi beschiedegt Spinalkord vun den Déieren stimuléieren. Dës verspriechend Behandlung huet paraplegics scho gehollef d'Mobilitéit zréckzebauen wärend klineschen Studien am Lausanne University Hospital (CHUV). Elo, benotzt kënschtlech Intelligenz, d'Fuerscher kënne feststellen wéi eng Neuronen am Gaang -Erhuelungsprozess involvéiert sinn. D'Resultater, déi verëffentlecht goufen am Natur Biotechnologie , kéint zu der Entwécklung vun neien Approche féieren, Behandlungen nach méi effektiv ze maachen, wéi och de Wee fir Fortschrëtter an anere Beräicher vun der biomedizinescher Fuerschung ze bauen.

Nager Spinalkord - wéi déi vu Mënschen - enthalen ongeféier 50 verschidden Aarte vun Nerve Zellen, oder Neuronen. Net all dës Zellen, awer, äntwert op déi selwecht Manéier op d'Gängherstellungsbehandlung, déi bei EPFL entwéckelt gouf, déi baséiert op enger Kombinatioun vun Übungen an elektrescher a chemescher Spinalkordstimulatioun. Duerch präzis Identifikatioun vun den Aarte vun Neuronen involvéiert, awer, Fuerscher kënne besser verstoe wat op engem cellulare Niveau geschitt wann dës Reizen zu enger direkter Gangherstellung resultéieren. Si kënnen dann spezifesch op déi Neuronen zielen, déi duerch Stimulatioun aktivéiert ginn, doduerch d'Effizienz vun der Behandlung erhéijen.

Als Deel vun dësen Efforten, Dem Grégoire Courtine säi Labo huet eng Maschinnléiermethod entwéckelt déi op all Zort vun Eenzell Technologie applizéiert ka ginn, an z'identifizéieren wéi eng Zellen am wichtegsten fir d'Aufgab sinn. D'Applikatioun vun dëser Method fir Eenzellbiologie ass besonnesch spannend well Technike wéi Eenzell RNA Sequencing präzis Zell-fir-Zell Miessunge vun all de Genen déi eng Zell ausdrécke kéint, erlaabt d'Fuerscher d'Schlësselzellmechanismen ze identifizéieren.

D'Wëssenschaftler hunn hir Resultater verglach mat zwou Gruppe vu Mais:déi, déi geléiert haten, wéi ee no enger Spinalkordverletzung sollt goen an déi, déi an hiren ënneschte Glidder gelähmt waren wéinst engem Manktem u Behandlung. Wéi och ëmmer, wann esou eng Behandlung den Ausdrock vun Dausende vu Genen ännere kann, bannent dëse massiven Datensätz z'identifizéieren déi spezifesch Neuronen, déi bei der Erhuelung vun de Mais hëllefen, ass en usprochsvollen Problem. Fir dëst unzegoen, D'Courtine Team huet eng Maschinnléiermethod entwéckelt. Augur genannt, et ass fäeg ze léieren d'Zellaarten ze identifizéieren déi am Beschten d'Differenzen tëscht zwee Bedéngunge berechnen andeems se automatesch den Ausdrockniveau vun Dausende vu Genen berécksiichtegen.

Den Augur bitt e Prioritéits Score, virauszesoen, wéi eng Zellen déi gréissten Differenzen tëscht gelähmte Mais an deenen, déi d'Mobilitéit erëmfonnt hunn, weisen. Wann den Augur eng gewëssen Zort Neuron prioritär mécht, et heescht datt deen Neuron kritesch ass fir d'Erhuelung ze goen induzéiert duerch elektrochemesch Stimulatioun. Ëmgedréit, Neuronen, déi vum Augur net prioritär sinn, behuelen sech op eng ähnlech Aart a Weis bei mobilen an net-mobilen Mais an duerfir spillen se wahrscheinlech keng grouss Roll an der Äntwert op d'Behandlung.

Et ass eng robust statistesch Method déi op all Stéierung applizéiert ka ginn. Dee méi genau Augur kann eng bestëmmten Zort Neuron un déi zwou Gruppe vu Mais zouginn, wat méi relevant déi besonnesch Nerve Zellen sinn. Si sinn dofir méi wahrscheinlech an der Erhuelung vum Gang involvéiert. "

Michael Skinnider a Jordan Squair, zwee éischt Auteuren vum Pabeier

Mat dëser Method benotzt, d'Fuerscher konnten eng Zort Neuron identifizéieren déi eng wichteg Roll bei der Erhuelung vum Gang bei Mais spillt. Si kënnen elo d'Mechanismen op der Aarbecht méi detailléiert beobachten, an zielt se och mat pharmakologescher Behandlung fir d'Gesamteffektivitéit ze erhéijen.

Dës Method wäert fir vill biomedizinesch Studien interessant sinn, laut Courtine:"Egal ob Dir un Kriibs schafft, Crohn d'Krankheet, COVID, oder Multiple Sklerose, déi zentral Fro bleift d'selwecht, wéi eng Zort Zell ass bei der Quell vum Problem? Eis Method beschleunegt den Untersuchungsprozess, an aus dësem Grond hu mir den Augur fräi verfügbar gemaach. "

• Gum Krankheet an esophageal a Mo.Kriibs Risiko
• Studie weist antiviral Effekter vum Curcumin