Nature Methods: Ученые изучают изменения силы синапсов мозга в новой среде, используя ИИ

Этот метод, описанный в журнале Nature Methods, по словам ученых, должен привести к лучшему пониманию того, как такие связи в человеческом мозге изменяются в процессе обучения, старения, травм и болезней.

Нервные клетки передают информацию от одной клетки к другой, обмениваясь химическими сообщениями через синапсы ("стыки"). В мозге различные жизненные впечатления, такие как знакомство с новой средой и приобретение навыков, вызывают изменения в синапсах, усиливая или ослабляя эти связи, что способствует обучению и памяти.

Понять, как эти мельчайшие изменения происходят в триллионах синапсов в мозге человека - сложнейшая задача, но она является ключевой для выяснения того, как мозг работает в здоровом состоянии и как он изменяется при заболеваниях, сообщает Medical Xpress.

Для этого исследователи обратились к искусственному интеллекту для улучшения качества изображений, состоящих из тысяч синапсов. Хотя это может быть мощным инструментом для автоматического обнаружения, значительно превосходящим человеческую скорость, система должна быть сначала "обучена", обучая алгоритм тому, как должны выглядеть высококачественные изображения синапсов.

В этих экспериментах исследователи работали с генетически измененными мышами, у которых глутаматные рецепторы (химические сенсоры в синапсах) - светились зеленым (флуоресцировали) при воздействии света.

Исследователи обнаружили, что это простое изменение среды вызвало спектр изменений флуоресценции в синапсах коры головного мозга, указывая на связи, где сила увеличилась, а где уменьшилась, с уклоном в сторону усиления у животных, подвергшихся воздействию новой среды.