حقق العلماء مؤخرًا اختراقًا علميًا غير مسبوق في مجال علم الأعصاب بفضل تطوير خوارزمية ذكاء اصطناعي قادرة على التعرف بدقة تصل إلى 95% على أنواع مختلفة من الخلايا العصبية في الدماغ، اعتمادًا على الإشارات الكهربائية. تاريخيًا، مثل هذا المجال تحديًا كبيرًا بسبب الحاجة إلى أدوات جينية معقدة لتحديد وظائف الخلايا العصبية المختلفة. ولكن باستخدام تقنية علم البصريات الوراثي (Optogenetics)، وهي تقنية تعتمد على علامات حساسة للضوء لتحفيز الخلايا العصبية، قام الباحثون بتسجيل الإشارات الكهربائية الناتجة من نشاط الخلايا وإنشاء قاعدة بيانات متكاملة للنشاط العصبي. تم بعد ذلك استخدام هذه البيانات لتدريب خوارزمية الذكاء الاصطناعي التي نجحت في التمييز بدقة بين أنواع مختلفة من الخلايا العصبية لدى كل من الفئران والقرود.
يحمل هذا الابتكار العلمي إمكانيات واعدة وواسعة التأثير. إذ يمكن لقدرة الذكاء الاصطناعي على التعرف على أنواع الخلايا العصبية أن تسرّع الأبحاث المتعلقة بالأمراض العصبية المعقدة مثل الصرع، التوحد، والخرف. علاوة على ذلك، تفتح هذه التقنية آفاقًا لتحسين تصميم الغرسات العصبية وواجهات الدماغ-الحاسوب (Brain-Computer Interfaces)، مما يجعلها أكثر فعالية في فك شيفرات الإشارات الدماغية والتفاعل معها. ومن أجل تعزيز التعاون البحثي عالميًا، قام فريق العلماء بإتاحة قاعدة بيانات الخلايا العصبية وخوارزمية الذكاء الاصطناعي كمصادر مفتوحة للمجتمع العلمي حول العالم، مما يمهد الطريق لمزيد من التقدم في فهم آليات عمل الدماغ البشرية وتعقيداته.
النقاط الرئيسية
- حققت خوارزمية ذكاء اصطناعي دقة مذهلة بلغت 95% في التعرف على أنواع الخلايا العصبية باستخدام الإشارات الكهربائية فقط، مما يقلل الاعتماد على الأدوات الجينية التقليدية.
- اعتمدت الدراسة على تقنية علم البصريات الوراثي (Optogenetics) لإنشاء قاعدة بيانات تضم توقيعات كهربائية مفصلة لأنواع محددة من الخلايا العصبية.
- أكدت فعالية التقنية على كل من الفئران والقرود، مما يشير إلى إمكانية تطبيقها على أبحاث الدماغ البشري مستقبلًا.
- هذا التقدم يشكل خطوة مهمة نحو فهم ومعالجة اضطرابات عصبية مثل الصرع، التوحد، والخرف، بالإضافة إلى تحسين أدوات الغرسات العصبية وواجهات الدماغ-الحاسوب.
- تمت إتاحة قاعدة بيانات الإشارات العصبية وخوارزمية الذكاء الاصطناعي كمصدر مفتوح لتوفير فائدة للمجتمع العلمي العالمي.
في جملة واحدة
تم تطوير خوارزمية ذكاء اصطناعي قادرة على التعرف على أنواع الخلايا العصبية بدقة تصل إلى 95% بناءً على الإشارات الكهربائية فقط. هذه التقنية الثورية قد تعيد تشكيل أبحاث علم الأعصاب وتسهم في تطوير واجهات الدماغ-الحاسوب وعلاجات للأمراض العصبية.
المصادر: 1