Search Icon
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ
Επιστημονικά Νέα

Τεχνητή Νοημοσύνη Εφαρμογές: Αισθητήρας σεροτονίνης βοηθά στην κατανόηση του εγκεφάλου

Τεχνητή Νοημοσύνη Εφαρμογές: Αισθητήρας σεροτονίνης βοηθά στην κατανόηση του εγκεφάλου

Τεχνητή Νοημοσύνη Εφαρμογές: Προκλινικά πειράματα έδειξαν ότι ο αισθητήρας μπορούσε να ανιχνεύσει σε πραγματικό χρόνο αλλαγές στα επίπεδα της σεροτονίνης του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια του ύπνου, του φόβου και των κοινωνικών αλληλεπιδράσεων.

Σε ένα άρθρο στο Cell, ερευνητές που χρηματοδοτούνται από Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας περιέγραψαν πώς χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνικές γενετικής μηχανικής για να μετατρέψουν μια βακτηριακή πρωτεΐνη σε ένα νέο ερευνητικό εργαλείο που μπορεί να βοηθήσει στην παρακολούθηση της μετάδοσης σεροτονίνης με μεγαλύτερη πιστότητα από τις τρέχουσες μεθόδους.

Προκλινικά πειράματα, κυρίως σε ποντίκια, έδειξαν ότι ο αισθητήρας μπορούσε να ανιχνεύσει λεπτές, σε πραγματικό χρόνο αλλαγές στα επίπεδα της σεροτονίνης του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια του ύπνου, του φόβου και των κοινωνικών αλληλεπιδράσεων, καθώς και να ελέγξει την αποτελεσματικότητα των νέων ψυχοδραστικών φαρμάκων.

Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε, εν μέρει, από την έρευνα εγκεφάλου του NIH μέσω της πρωτοβουλίας Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN), η οποία στοχεύει στην επανάσταση της κατανόησης του εγκεφάλου υπό υγιείς και παθολογικές κατσατάσεις.

Η μελέτη διεξήχθη από ερευνητές στο εργαστήριο του Lin Tian, ​​Ph.D., κύριου ερευνητή στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια Davis School of Medicine. Οι τρέχουσες μέθοδοι μπορούν να ανιχνεύσουν μόνο μεγάλες αλλαγές στη σηματοδότηση σεροτονίνης. Σε αυτήν τη μελέτη, οι ερευνητές μετέτρεψαν μια βακτηριακή πρωτεΐνη σχήματος παγίδα Venus που αρπάζει θρεπτικά συστατικά σε έναν εξαιρετικά ευαίσθητο αισθητήρα που ανάβει με φθορισμό όταν συλλαμβάνει σεροτονίνη.

Προηγουμένως, οι επιστήμονες στο εργαστήριο του Loren L. Looger, Ph.D., του Ιατρικού Ινστιτούτου Howard Hughes Janelia Research Campus, Ashburn, Virginia, χρησιμοποίησαν παραδοσιακές τεχνικές γενετικής μηχανικής για να μετατρέψουν τη βακτηριακή πρωτεΐνη σε έναν αισθητήρα του νευροδιαβιβαστή ακετυλοχολίνης.


Η πρωτεΐνη, που ονομάζεται OpuBC, συσσωρεύει συνήθως τη θρεπτική χολίνη, η οποία έχει παρόμοιο σχήμα με την ακετυλοχολίνη. Για αυτήν τη μελέτη, το εργαστήριο Tian συνεργάστηκε με την ομάδα του Dr. Looger και το εργαστήριο Viviana Gradinaru, Ph.D., Caltech, Pasadena, California, για να δείξουν ότι χρειάζονται την πρόσθετη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης για να επανασχεδιάσουν πλήρως το OpuBC ως catcher σεροτονίνης .

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αλγόριθμους μηχανικής μάθησης για να βοηθήσουν έναν υπολογιστή να «σκεφτεί» 250.000 νέα σχέδια. Μετά από τρεις γύρους δοκιμών, οι επιστήμονες εγκαταστάθηκαν σε έναν. Τα αρχικά πειράματα έδειξαν ότι ο νέος αισθητήρας ανίχνευσε αξιόπιστα τη σεροτονίνη σε διαφορετικά επίπεδα στον εγκέφαλο ενώ είχε μικρή ή καθόλου αντίδραση σε άλλους νευροδιαβιβαστές ή παρόμοια σχήματα φαρμάκων.

Πειράματα σε εγκεφάλους ποντικού έδειξαν ότι ο αισθητήρας ανταποκρίθηκε σε σήματα σεροτονίνης που αποστέλλονται μεταξύ νευρώνων σε σημεία συναπτικής επικοινωνίας. Εν τω μεταξύ, τα πειράματα σε κύτταρα σε τρυβλία Petri έδειξαν ότι ο αισθητήρας θα μπορούσε αποτελεσματικά να παρακολουθεί τις αλλαγές σε αυτά τα σήματα που προκαλούνται από φάρμακα, όπως η κοκαΐνη, το MDMA (επίσης γνωστό ως έκσταση) και πολλά κοινά αντικαταθλιπτικά.

Τέλος, πειράματα σε ποντίκια έδειξαν ότι ο αισθητήρας θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να μελετήσουν τη νευροδιαβίβαση σεροτονίνης υπό πιο φυσικές συνθήκες. Για παράδειγμα, οι ερευνητές είδαν μια αναμενόμενη αύξηση των επιπέδων σεροτονίνης όταν τα ποντίκια ήταν ξύπνια και μια πτώση καθώς τα ποντίκια κοιμήθηκαν.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube

Διαβάστε Eπίσης:

Πόσο έξυπνα είναι στην πραγματικότητα τα δελφίνια;

Μόνιμες εγκεφαλικές ανωμαλίες από τον ιό Covid

Πώς αποτυπώνεται η μοναξιά στον ανθρώπινο εγκέφαλο

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

Ανακαλύφθηκαν κύτταρα που ελέγχουν την πείνα στον εγκέφαλο

Αυτή η ανακάλυψη είναι σημαντική διότι επιτρέπει την ανάπτυξη νέων θεραπειών που στοχεύουν άμεσα σε αυτά τα κύτταρα, αντί να χρησιμοποιούν γενικές μεθόδους απώλειας βάρους όπως η διατροφή και η άσκηση, οι οποίες συχνά αποδεικνύονται ανεπαρκείς ή μη βιώσιμες.

Αυτοάνοσα νοσήματα και βιολογικοί παράγοντες 

Τα τελευταία χρόνια, η ανάπτυξη των βιολογικών παραγόντων έχει φέρει μια επανάσταση στη θεραπεία των αυτοάνοσων νοσημάτων. Οι βιολογικοί παράγοντες είναι μονοκλωνικά αντισώματα ή άλλοι πρωτεϊνικοί παράγοντες που στοχεύουν συγκεκριμένα μόρια και κυτταρικούς υποδοχείς που εμπλέκονται στη φλεγμονώδη διαδικασία.

Φυτοστερόλες: ρυθμίζουν την ινσουλίνη και μειώνουν τις φλεγμονές σύμφωνα με μελέτη

Οι μελέτες δείχνουν ότι οι φυτοστερόλες μπορούν να ρυθμίσουν τα επίπεδα ινσουλίνης και να βελτιώσουν την ευαισθησία στην ινσουλίνη, γεγονός σημαντικό για την πρόληψη και διαχείριση του διαβήτη τύπου 2.

Υποσχόμενη έρευνα για τον καρκίνο του μαστού για τη βιταμίνη D

Στη μελέτη, ασθενείς με καρκίνο του μαστού που λάμβαναν συμπληρώματα βιταμίνης D σε συνδυασμό με την τυπική χημειοθεραπεία εμφάνισαν διπλάσια ποσοστά ύφεσης σε σύγκριση με αυτούς που έλαβαν μόνο χημειοθεραπεία

Βακτήρια λειτουργούν ως εντομοκτόνα

Σε αντίθεση με τα χημικά εντομοκτόνα, που μπορεί να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στη βιοποικιλότητα και την ανθρώπινη υγεία, τα βακτήρια αυτά είναι βιολογικά προϊόντα που διασπώνται εύκολα και δεν συσσωρεύονται στο περιβάλλον.

Τι είναι το ανθεκτικό άμυλο;

Ανθεκτικό άμυλο: Το ανθεκτικό άμυλο είναι ένας πολύτιμος σύμμαχος για όσους επιδιώκουν να ελέγχουν τις θερμίδες και να βελτιώνουν την υγεία του εντέρου τους. Μειώνει την απορρόφηση θερμίδων και ενισχύει τον μεταβολισμό.

Πώς το σκόρδο ενισχύει την υγεία των οστών;

Σκόρδο: Προσθέστε το σκόρδο στη διατροφή σας και ενισχύστε τα οστά σας με φυσικό και νόστιμο τρόπο. Οι αντιοξειδωτικές του ιδιότητες, η θετική του επίδραση στα οιστρογόνα και οι αντιφλεγμονώδεις ιδιότητές του το καθιστούν ιδανική προσθήκη σε μια ισορροπημένη διατροφή.

Close Icon