دراسة جديدة تكشف قدرة الذكاء الاصطناعي على تحديد حركة السائل حول الأوعية الدموية في الدماغ .. مما يعد بعلاجات أفضل للأمراض العصبية مثل ألزهايمر

أنشأ فريق من العلماء في جامعة روتشستر تقنية جديدة للذكاء الاصطناعي توفر قياسًا شاملاً لتدفق السائل حول الأوعية الدموية في الدماغ، وهو اكتشاف قد يثور على العلاجات المستخدمة في أمراض مثل ألزهايمر.

تقوم الفراغات المحيطة بالأوعية الدموية في الدماغ بنقل السوائل حول الدماغ، وبذلك فإنها تُساعد في التخلص من الفضلات، وقد رُبطت التغييرات في تدفق هذا  السائل بمجموعة من الاضطرابات العصبية مثل مرض ألزهايمر، والسكتات الدماغية، والإصابات الدماغية، وعلى الرغم من الدور الحيوي الذي يلعبه تدفق هذا السائل، فإنه لا يزال قياس هذا التدفق بدقة في الكائنات الحية مهمة صعبة.

ومع ذلك قام فريق متعدد التخصصات من المهندسين الميكانيكيين، وعلماء الأعصاب، وعلماء الكمبيوتر بقيادة دوغلاس كيلي، أستاذ مشارك في جامعة روتشستر بتطوير قياسات الذكاء الاصطناعي لتحديد تدفق السائل في الدماغ بدقة، وقد تم نشر نتائج أبحاثهم في الأكاديمية الوطنية للعلوم.

يتضمن النهج المبتكر الذي اتخذه كيلي وفريقه دمج القياسات المأخوذة داخل نماذج الحيوانات مع تقنية جديدة للذكاء الاصطناعي، وهو ما يوفر رؤية غير مسبوقة للأنظمة التي كان من الصعب قياسها في السابق.

تمكنت المجموعة في السابق من إجراء دراسات ثنائية الأبعاد على تدفق السائل عن طريق حقن جزيئات صغيرة في السائل وتتبع موقعها وسرعتها مع مرور الوقت، ولكن العلماء بحاجة لقياسات أكثر تعقيدًا لفهم تعقيد النظام بالكامل، واستكشاف نظام حيوي مثل هذا هو تحدي صعب للغاية.

لمواجهة هذا التحدي، تعاون الفريق مع جورج كارنياداكيس من جامعة براون للاستفادة من الذكاء الاصطناعي، ودمجوا البيانات الثنائية الأبعاد الموجودة مع الشبكات العصبية لإنشاء نظرة عالية الدقة للنظام.

يقول كيلي:"هذه هي الطريقة لكشف ضغط ومعدل التدفق ثلاثي الأبعاد بدقة أكبر بكثير مما يمكننا القيام به"

قد يفتح هذا الاختراق في قياس تدفق السائل في أوعية الدماغ الدموية آفاقًا جديدة لعلاج الاضطرابات العصبية، من خلال استغلال الذكاء الاصطناعي، قام الفريق في جامعة روتشستر بتحقيق فهم غير مسبوق لنظام حيوي مهم، مما يقربنا خطوة كبيرة نحو فك ألغاز الدماغ البشري.