Искусственный интеллект научился различать типы нейронов: прорыв в нейронауке

Ученые с помощью ИИ достигли прорыва в классификации типов нейронов по их активности. Новый метод может ускорить разработку методов лечения болезней Альцгеймера, Парки...

Материал носит информационный характер и не заменяет консультацию психолога или врача.

Искусственный интеллект научился различать типы нейронов: прорыв в нейронауке

По теме

Эмпатия сокращает воспринимаемое время: роль визуального вни...

Эта статья исследует влияние эмпатии на восприятие времени. Несмотря на то, что внутренние модели ча...

Плацебо без обмана: как сила мысли влияет на боль и психичес...

Исследование плацебо-effect показывает, что «пустышки» работают даже тогда, когда пациенты понимают,...

Почему белый халат повышает доверие пациентов к врачам: псих...

Статья рассматривает, как цвет и стиль одежды врача влияют на доверие, восприятие компетентности и э...

Психологические соображения перед просмотром казни: стресс, ...

Статья рассматривает психологические последствия просмотра публичной казни, включая стресс, морально...

Эмпатия, профессиональная приверженность и эго-резистентност...

Исследование на базе 359 медсестер из провинции Фуцзян показало, что эмпатия защищает от стресса как...

Восприятие старения и эйджизм среди молодежи: причины и факт...

Подробный научный анализ восприятия старения и проявлений эйджизма среди молодых людей. Рассмотрены ...

Прорыв в нейронауке: ИИ научился различать типы нейронов

Крупное открытие в области нейронауки стало возможным благодаря алгоритму глубокого обучения искусственного интеллекта (ИИ). В исследовании, опубликованном в этом месяце в журнале Cell, международная команда из 23 ученых продемонстрировала, что ИИ может с высокой точностью отличать разные типы клеток мозга по записям активности у мышей и обезьян.

Современные нейротехнологии и их ограничения

Современные нейротехнологические устройства, такие как электроэнцефалография (ЭЭГ), интерфейсы мозг-компьютер (ИМК) и интерфейсы мозг-машина (ИММ), позволяют нейробиологам записывать активность мозга. Однако существующие решения не различают типы нейронов.

Что такое нейроны и как их классифицируют?

Нейроны — это возбудимые клетки, которые принимают и передают сигналы. Они состоят из тела клетки, древовидных структур под названием дендриты и трубчатой структуры — аксона. Нейроны классифицируют по:

  • Структуре (морфологии): униполярные, биполярные, псевдоуниполярные, мультиполярные, анаксональные
  • Функции: моторные, сенсорные, вставочные нейроны
  • Типу соединений: афферентные, эфферентные, внутренние, возбуждающие, тормозные, модулирующие
  • Нейротрансмиттерам: глутаматергические, холинергические, ГАМКергические, дофаминергические нейроны

Как работал эксперимент?

«Мы обучили полуконтролируемый классификатор на основе глубокого обучения, который предсказывает типы клеток с точностью более 95% на основе формы сигнала, статистики разрядов и слоя зарегистрированного нейрона», — сообщил старший автор исследования Хавьер Медина вместе с международной командой ученых.

Этапы исследования

1. Создание базы данных электрических сигнатур нейронов мышей по типам
2. Разработка алгоритма ИИ для классификации
3. Использование оптогенетики (активация нейронов синим светом) и фармакологии
4. Фокусировка на клетках мозжечка
5. Анализ более 3600 нейронов из 180+ записей Neuropixels

«Прогнозы классификатора совпадают с экспертными оценками для записей, сделанных разными зондами в разных лабораториях, из функционально различных областей мозжечка и у разных видов» — отмечают исследователи.

Перспективы применения технологии

Метод надежной идентификации типов нейронов, активируемых при определенных нейронных процессах, может помочь в разработке новых методов лечения:

  • Аутизм
  • Деменция
  • Травмы спинного мозга
  • Эпилепсия
  • Болезнь Альцгеймера
  • Боковой амиотрофический склероз (БАС)
  • Болезнь Паркинсона
  • Другие неврологические и нейропсихиатрические расстройства

Короткие версии статей можно найти в телеграм-канале.

Посмотреть канал
Кликните еще раз для перехода
💡 Редакция Psy-Update | Обзор рецензируемых исследований

Материал подготовлен редакционной коллегией Psy-Update на основе публикаций в ведущих научных журналах. Публикация содержит сведения ознакомительного характера.

Дисклеймер: Любые психологические и медицинские рекомендации требуют обязательной консультации профильного специалиста.