Це зображення мозку миші, створене за допомогою штучного інтелекту, символізує те, як нова карта мозку відобразила різні області органу, деякі з яких раніше не були фіксовані. (Зображення: Каліфорнійський університет, Сан-Франциско)
Використовуючи модель штучного інтелекту, подібну до ChatGPT, вчені створили нову карту мозку миші, яка фіксує раніше незвідані ділянки органу з безпрецедентною деталізацією.
Карта, опублікована у вівторок (7 жовтня) у журналі Nature Communications, відображає 1300 областей мозку та є першою, яка детально описує області мозку без необхідності ручного втручання з боку людини. Автори дослідження з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско (UCSF) та Інституту клітинних наук Аллена сподіваються, що проєкт дозволить дослідникам створити такі карти тканин по всьому тілу.
Вам може сподобатися
-
Мапа з 600 000 клітин мозку переписує підручник про те, як мозок приймає рішення
-
Вчені щойно розробили новий штучний інтелект, змодельований за зразком людського мозку, — він перевершує LLM, такі як ChatGPT, у завданнях мислення.
-
«Мінімозки» розкривають секрети формування ключових клітин мозку в утробі матері
Цей підхід також показує положення окремих клітин у просторі тканин. Ця інформація була використана для попередніх клітинних атласів мозку миші. Однак упорядкування інформації з таких експериментів у комплексну карту мозку створює значні труднощі. Для попередніх карт мозку дослідникам доводилося вручну анотувати кожен фрагмент карти, щоб розмежувати конкретні області мозку та де в них розміщуються записані клітини. Нове дослідження обійшло це трудомістке завдання.
Дані просторової транскриптоміки, використані для нової карти, включали інформацію про активність від 500 до 1000 генів у кожній аналізованій клітині. На такому рівні складності аналіз даних є складним завданням, сказав співавтор дослідження Реза Аббасі-Асл, професор неврології та біоінженерії в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско. Більше того, маркування областей мозку за допомогою необроблених даних просторової транскриптоміки — процес, який називається парцеляцією — створює нечіткі карти, сказав Аббасі-Асл.
Саме тут підхід команди на основі штучного інтелекту окупився.
Великі мовні моделі (LLM), такі як ChatGPT, захопили та вразили мільйони користувачів своєю здатністю генерувати текстовий вивід із підказок. По суті, ці системи працюють, математично прогнозуючи зв'язки між окремими словами. Аббасі-Асл разом зі своїм докторантом Алексом Лі створив систему штучного інтелекту під назвою CellTransformer, яка натомість аналізує, як окремі клітини розташовані поруч одна з одною в мозку, на основі просторової транскриптомічної інформації.
Система штучного інтелекту трансформує просторові дані, доповнюючи їх новою інформацією. «Ми створюємо відсутній елемент між просторовими транскриптомічними даними та парцеляцією мозку, який поєднує ці два аспекти», – розповів Аббасі-Асл виданню Live Science. Новий набір даних, згенерований CellTransformer, створює набагато чіткіші карти, які більше схожі на відомі області мозку, ніж ручна анотація, за словами Аббасі-Асл, а також ідентифікує раніше некаталогізовані, дрібніші області.
Зображення 1 з 2
(Зображення: Каліфорнійський університет, Сан-Франциско)
Це зображення показує приклади різних ділянок мозку, отриманих за допомогою CellTransformer.
(Зображення: Каліфорнійський університет, Сан-Франциско)
Ця 3D-карта показує підмножину з 1300 областей мозку миші, створених CellTransformer.
Нова карта охоплює приблизно 1300 зрізів мозку миші, що призводить до загального набору даних понад 9 мільйонів клітин. Команда узгодила свої дані з Загальною координатною структурою (CCF) Інституту Аллена, картою мозку миші високої роздільної здатності, попередньо побудованою за допомогою ручного анотування. Між результатами, згенерованими штучним інтелектом, та золотим стандартом CCF спостерігалася сильна узгодженість, що дало команді впевненість у високій точності їхніх висновків.
CellTransformer успішно картографував відомі області мозку, такі як гіпокамп, ключовий центр пам'яті. Інструмент також відобразив області мозку, про які інші зусилля з картування мали труднощі з отриманням даних, такі як ретикулярне ядро середнього мозку (CK), яке розташоване у верхній частині стовбура мозку та обробляє сенсорну та рухову інформацію, а також регулює сон.
Вам може сподобатися
-
Мапа з 600 000 клітин мозку переписує підручник про те, як мозок приймає рішення
-
Вчені щойно розробили новий штучний інтелект, змодельований за зразком людського мозку, — він перевершує LLM, такі як ChatGPT, у завданнях мислення.
-
«Мінімозки» розкривають секрети формування ключових клітин мозку в утробі матері
Автори наголосили, що обробка даних, що лежить в основі CellTransformer, працює не лише для тканин мозку.
«Подібний конвеєр можна було б використовувати з наборами даних, які зараз надходять із серця, інших частин тіла, а також із тканин, зібраних у моделях захворювань, на відміну від здорових моделей», – сказав Аббасі-Асл.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— Уперше вчені поєднують штучний інтелект з «мінімозком», щоб створити гібридний комп’ютер
— «Декодер мозку» на базі штучного інтелекту може читати думки людини лише за допомогою швидкого сканування мозку та майже без навчання
—Нова 3D-карта, створена за допомогою штучного інтелекту Google, розкриває «таємничий, але прекрасний» фрагмент людського мозку
Команда також хоче протестувати CellTransformer на даних людського мозку — але в той час як мозок миші містить десятки мільйонів клітин, наш мозок має близько 170 мільярдів клітин, включаючи 86 мільярдів нейронів. Величезний розмір людського мозку, а також його складніша структура, ускладнять надання достатньої кількості просторових даних для роботи ШІ.
Якщо такі дані можна буде перенести до CellTransformer, Аббасі-Асл вважає, що ці інструменти зможуть їх обробити. «Ми віримо, що це також може працювати з даними людей», – сказав він. «Це ще один справді важливий наступний крок».
Р. Дж. Маккензі, автор Live Science
Р. Дж. Маккензі — номінований на премії журналіст з питань науки та здоров'я. Він має ступені з неврології Единбурзького та Кембриджського університетів. Він став письменником після того, як вирішив, що найкращий спосіб зробити внесок у науку — це сидіти за клавіатурою, а не за лабораторним столом. Він писав про все: від технології інтерфейсу мозку до матеріалознавства, що змінює форму тіла, від зростання хижацьких конференцій до важливості програм скринінгу новонароджених. Він колишній штатний автор Technology Networks.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Мапа з 600 000 клітин мозку переписує підручник про те, як мозок приймає рішення
Вчені щойно розробили новий штучний інтелект, змодельований за зразком людського мозку, — він перевершує LLM, такі як ChatGPT, у завданнях мислення.
«Мінімозки» розкривають секрети формування ключових клітин мозку в утробі матері
У книзі «Секрети мозку» Джим Аль-Халілі досліджує 600 мільйонів років еволюції мозку, щоб зрозуміти, що робить нас людьми.
Наукові новини цього тижня: ключова атлантична течія наближається до колапсу, найбільший у світі айсберг руйнується, а мозок миші переписує нейронауку
Китайська «Мавпа Дарвіна» – найбільший у світі суперкомп'ютер, натхненний роботою мозку
Найновіше в нейронауці
У книзі «Секрети мозку» Джим Аль-Халілі досліджує 600 мільйонів років еволюції мозку, щоб зрозуміти, що робить нас людьми.
Якби крихітні лабораторно вирощені «мізки» стали свідомими, чи можна було б все ще експериментувати над ними?
Крихітні «мізки», вирощені в лабораторії, можуть стати свідомими та відчувати біль — а ми до цього не готові
Мапа з 600 000 клітин мозку переписує підручник про те, як мозок приймає рішення
«Мінімозки» розкривають секрети формування ключових клітин мозку в утробі матері
Новий імплантат мозку може розшифрувати «внутрішній монолог» людини
Останні новини
Новий аналіз показує, що сумнозвісний корабель Шеклтона «Ендьюранс» явно мав кілька структурних недоліків
Підступний астероїд пролетів повз Антарктиду ближче, ніж супутник, і астрономи помітили його лише через кілька годин.
Вчені використовували штучний інтелект для картографування незвіданих ділянок мозку миші
У Туреччині виявлено 2700-річний храм зі «священною печерою», який, можливо, вшановує «богиню-мати»
Очікуються драматичні «вогняні кулі» під час метеорного потоку Драконіди цього тижня: як отримати найкращі краєвиди
Штучний інтелект тепер можна використовувати для розробки абсолютно нових вірусів. Чи можемо ми зупинити його від створення наступної руйнівної біологічної зброї?
ОСТАННІ СТАТТІ
Новий аналіз показує, що сумнозвісний корабель Шеклтона «Ендьюранс» явно мав кілька структурних недоліків.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
