AI-მა პირველად შექმნა ტვინის გამწმენდი სითხის ნაკადის რუკა

როჩესტერის უნივერსიტეტის, ბრაუნისა და კოპენჰაგენის მკვლევარებმა გამოაქვეყნეს ახალი AI ჩარჩო Science Advances-ში, რომელიც სტანდარტული MRI მონაცემების გამოყენებით ცოცხალი ტვინის სითხის სიჩქარეს ზომავს.science
ტექნიკამ გამოავლინა ორმაგი სიჩქარის დრენაჟის ნიმუში: სითხე დაახლოებით 50-ჯერ უფრო სწრაფად მოძრაობს ტვინის ღია უბნებში, ვიდრე ღრმა ქსოვილებში, რაც ორივე შემთხვევაში ალცჰაიმერთან დაკავშირებულ ცილებს წმენდს.medicalxpress
მკვლევარები აცხადებენ, რომ მათი მიზანია ადამიანის ტვინში სითხის ნაკადის გაზომვა, რათა გამოვლინდეს ცუდი ცირკულაცია, რომელიც შესაძლოა ალცჰაიმერის წინაპირობა იყოს ან ტვინის შერყევას მოჰყვეს.medicalxpress

ფიზიკაზე დაფუძნებული AI ტვინის გამწმენდი სითხის ნაკადს რუკას უქმნის

მკვლევარებმა პირველად გამოიყენეს ფიზიკაზე დაფუძნებული ხელოვნური ინტელექტი, რათა შეექმნათ ტვინის გამწმენდი გლიმფური სისტემის გავლით ცერებროსპინალური სითხის ნაკადის სიჩქარის რუკა, რითაც გამოავლინეს ორმაგი სიჩქარის დრენაჟის ნიმუში, რამაც შესაძლოა შეცვალოს ნეიროდეგენერაციული დაავადებების, როგორიცაა ალცჰაიმერი, გააზრება.

ახალი ფანჯარა ტვინის მუშაობაში

კვლევა, რომელიც 27 მაისს გამოქვეყნდა Science Advances-ში, ხელმძღვანელობდნენ როჩესტერის უნივერსიტეტის, ბრაუნის უნივერსიტეტისა და კოპენჰაგენის უნივერსიტეტის მკვლევარები. გუნდმა შეიმუშავა ჩარჩო სახელწოდებით მაგნიტურ-რეზონანსული ხელოვნური ინტელექტის ველოციმეტრია (MR-AIV), რომელიც იყენებს ფიზიკაზე დაფუძნებულ ნერვულ ქსელებს სტანდარტული MRI მონაცემებიდან სითხის ნაკადის სიჩქარის გამოსათვლელად.medicalxpress

„თუ გსურთ მთლიანი ტვინის გამოსახულების მიღება, MRI შესანიშნავი მიდგომაა, რადგან ის გაძლევთ სამგანზომილებიან ხედს. მაგრამ MRI-ს აქვს სერიოზული შეზღუდვებიც, რომელთაგან ყველაზე დიდია ის, რომ ის არ აფიქსირებს სითხის ნაკადის სიჩქარეს, ყოველ შემთხვევაში, ასეთი ნელი ნაკადებისთვის“, – თქვა დუგლას კელიმ, როჩესტერის უნივერსიტეტის მექანიკური ინჟინერიის პროფესორმა.medicalxpress

დროთა განმავლობაში ტვინის ქსოვილზე საღებავის გავრცელების ვიდეოების ანალიზით, ნერვულმა ქსელებმა შეძლეს დაედგინათ, თუ რამდენად სწრაფად მოძრაობს დამცავი სითხე და რამდენად გამტარია ტვინის ქსოვილი.medicalxpress

ტვინის წმენდის ორი სიჩქარე

AI-მ გამოავლინა ორმაგი სიჩქარის დრენაჟის გეგმა. სითხე მოძრაობს წამში რამდენიმე მიკრონის სიჩქარით ტვინის ღია უბნებში, როგორიცაა ქალასა და ტვინს შორის არსებული ზედაპირი. ტვინის ქსოვილის სიღრმეში იგივე სითხე დაახლოებით 50-ჯერ უფრო ნელა მოძრაობს. ორივე გზა მუშაობს ნაწილაკების გამოსარეცხად, მათ შორის ამილოიდ-ბეტა ცილების, რომლებიც დაკავშირებულია ალცჰაიმერის დაავადებასთან.auntminnie

გლიმფური სისტემა, რომელიც პირველად 2012 წელს როჩესტერის უნივერსიტეტის ნეირომეცნიერმა მაიკენ ნედერგაარდმა აღწერა, ფუნქციონირებს ძირითადად ღრმა ძილის დროს და მეტაბოლურ ნარჩენებს სისხლძარღვების გვერდით არსებული სითხით სავსე არხების ქსელით გამოდევნის.rochester

კლინიკური გამოყენებისკენ

მკვლევარებმა ჯერჯერობით დაადგინეს თაგვის ტვინში სითხის ნაკადის საბაზისო გაზომვები და მიზნად ისახავენ ადამიანებში ცირკულაციის შესწავლას. კელიმ თქვა, რომ გუნდს იმედი აქვს, ერთ დღეს შეძლებს ტვინის ცუდი ცირკულაციის სკრინინგს, რომელიც შესაძლოა ალცჰაიმერის დაავადების წინ უსწრებდეს, ან ტვინის შერყევის შემდეგ დაზიანების შეფასებას.medicalxpress

„ჩვენ ბევრს ვმუშაობთ იმაზე, რომ შევძლოთ წყლის მსგავსი სითხეების ნაკადის გაზომვა ადამიანის ტვინში და მის გარშემო, რადგან მაშინ კლინიკური გამოყენება ბევრად უფრო მნიშვნელოვანი და საინტერესო გახდება“, – თქვა კელიმ.medicalxpress