Исследователи объединили методы МРТ и искусственный интеллект, чтобы измерить медленные потоки жидкости, которые помогают удалять метаболические продукты из мозга. Глимфатическая система, ответственная за эти потоки, впервые была описана Майкен Нёдергаард из Университета Рочестера, и её работа связана с болезнью Альцгеймера.
Понять скорость движения трудно, потому что потоки очень медленные, и обычная МРТ не улавливает такую скорость, отмечает профессор Дуглас Келли. В новом исследовании, опубликованном в Science Advances, учёные применили физически-информированный искусственный интеллект: нейросети обучали на видеозаписях с красителем, который распространяется по ткани с течением времени. По этим видео алгоритмы вывели скорость потока и проницаемость ткани.
Результаты показали два основных пути очистки: быстрый поток по открытым областям у поверхности мозга, который движется с скоростью в несколько микрон в секунду, и медленный поток, который просачивается через глубокие ткани примерно в 50 раз медленнее. Пока измерения выполнены на животных, например на мышах; учёные надеются сравнить потоки в здоровых и больных мозгах, у молодых и пожилых особей, а затем изучать кровообращение у людей. В проекте участвуют учёные из Университета Брауна, Университета Рочестера и Университета Копенгагена, исследование поддержали NIH-структуры.
Сложные слова
- глимфатическая система — система в мозге для удаления лишних веществ
- метаболический продукт — вещества, которые образуются при обмене веществметаболические продукты
- проницаемость — способность ткани пропускать жидкости или вещества
- нейросеть — компьютерная модель, имитирующая работу мозганейросети
- краситель — вещество, которое видно на изображенияхкрасителем
- просачиваться — медленно проходить через материал или тканьпросачивается
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Почему важно сравнить потоки в здоровых и больных мозгах?
- Какие преимущества даёт сочетание МРТ и искусственного интеллекта в таких исследованиях?
- Какие возможные практические последствия изучения глимфатической системы для людей?
Похожие статьи
Стволовые клетки передают митохондрии с помощью наночастиц
Учёные из Texas A&M использовали наночастицы «nanoflowers», чтобы увеличить производство митохондрий в стволовых клетках. Усиленные клетки передавали митохондрии старым и повреждённым клеткам и восстанавливали их энергию и функции.
Танзания борется с бешенством через вакцинацию собак
Бешенство в Танзании остаётся серьёзной угрозой: около 1,500 человек умирают ежегодно, а полный курс PEP стоит US$100. Массовая вакцинация собак и подход «One Health» помогают сокращать случаи и стремятся устранить смертельные исходы к 2030 году.
