مجله خبری بهداشت | دندان | سلامت

اخبار سلامت | اخبار پزشکی | اخبار دندان پزشکی | سلامت دندان

حسگر سروتونین با استفاده از هوش مصنوعی ممکن است به دانشمندان در مطالعه خواب ، سلامت روان ، بهداشت نیوز ، ET HealthWorld کمک کند

1 min read

حسگر سروتونین با استفاده از هوش مصنوعی ممکن است به دانشمندان در مطالعه خواب ، سلامت روان کمک کندواشنگتن: محققان با تأمین بودجه موسسات ملی بهداشت در مقاله ای در سلول توضیح دادند که چگونه آنها از تکنیک های پیشرفته مهندسی ژنتیک برای تبدیل پروتئین باکتریایی به یک ابزار تحقیقاتی جدید استفاده کردند که ممکن است با وفاداری بیشتری نسبت به روشهای فعلی ، انتقال سروتونین را کنترل کند.

آزمایشات پیش بالینی ، در درجه اول روی موش ها ، نشان داد که حسگر می تواند تغییرات ظریف و در زمان واقعی سطح سروتونین مغز را در هنگام خواب ، ترس و تعاملات اجتماعی تشخیص دهد و همچنین اثربخشی داروهای روانگردان جدید را آزمایش کند.

بودجه این مطالعه ، تا حدی توسط تحقیقات مغز NIH از طریق پیشرفت فناوری های عصبی نوآور (BRAIN) انجام شد که هدف آن ایجاد انقلابی در درک ما از مغز در شرایط سالم و بیماری است.

این مطالعه توسط محققان آزمایشگاه لین تیان ، دکتر ، محقق اصلی در دانشکده پزشکی دانشگاه دیویس کالیفرنیا انجام شد. روشهای فعلی فقط می توانند تغییرات گسترده در سیگنالینگ سروتونین را تشخیص دهند. در این مطالعه ، محققان یک پروتئین باکتریایی مگس شکن ونوس جذب کننده مواد مغذی را به یک سنسور بسیار حساس تبدیل کردند که با گرفتن سروتونین به صورت فلورسنت روشن می شود.

پیش از این ، دانشمندان در آزمایشگاه Loren L. Looger ، Ph.D. ، پردیس تحقیقاتی Janelia موسسه پزشکی هوارد هیوز ، اشبرن ، ویرجینیا ، از روشهای مهندسی ژنتیک سنتی برای تبدیل پروتئین باکتری به حسگر انتقال دهنده عصبی استیل کولین استفاده کردند.

پروتئینی که OpuBC نامیده می شود ، به طور معمول ماده مغذی کولین را که شکل مشابه استیل کولین دارد ، گیر می اندازد. برای این مطالعه ، آزمایشگاه تیان با تیم دکتر لوگر و آزمایشگاه ویویانا گرادینارو ، Ph.D. ، Caltech ، پاسادنا ، کالیفرنیا کار کرد تا نشان دهد که آنها برای طراحی مجدد OpuBC به عنوان یک گیرنده سروتونین به کمک اضافی هوش مصنوعی نیاز دارند. .

محققان از الگوریتم های یادگیری ماشین برای کمک به رایانه در “فکر کردن” 250،000 طرح جدید استفاده کردند. پس از سه دور آزمایش ، دانشمندان به یک آزمایش پرداختند. آزمایشات اولیه نشان می دهد که سنسور جدید در حالی که واکنش کمی نسبت به سایر انتقال دهنده های عصبی یا داروهای مشابه دارد ، سروتونین را در سطوح مختلف در مغز قابل اعتماد تشخیص می دهد.

آزمایشات انجام شده در برشهای مغز موش نشان داد که سنسور به سیگنالهای سروتونین ارسال شده بین نورونها در نقاط ارتباطات سیناپسی پاسخ می دهد. در همین حال ، آزمایشات روی سلولهای ظروف پتری حاکی از آن بود که سنسور می تواند به طور موثری تغییرات در این سیگنالهای ناشی از مواد مخدر ، از جمله کوکائین ، MDMA (همچنین به عنوان اکستازی) و چندین داروی ضد افسردگی که معمولاً استفاده می شوند را کنترل کند.

سرانجام ، آزمایشات روی موش ها نشان داد که این حسگر می تواند به دانشمندان در بررسی انتقال عصبی سروتونین در شرایط طبیعی تر کمک کند. به عنوان مثال ، محققان شاهد افزایش انتظار می رود میزان سروتونین هنگام موش بیدار و سقوط هنگام خواب موش بودند.

آنها همچنین وقتی موشها سرانجام وارد حالتهای خواب عمیقتر REM شدند ، افت بیشتری را مشاهده کردند. روش های سنتی نظارت بر سروتونین این تغییرات را از دست می دادند. علاوه بر این ، دانشمندان مشاهده كردند كه در هنگام هشدار موشها به دلیل ضربه زنگ ، میزان سروتونین در دو مدار جداگانه ترس مغزی افزایش می یابد.

در یک مدار – قشر پیشانی داخلی – زنگ باعث افزایش سریع و زیاد سروتونین می شود در حالی که در مدار دیگر – آمیگدال بازالتر – فرستنده تا سطح کمی پایین تر می رود.

براساس روحیه BRAIN ، محققان قصد دارند حسگر را به راحتی در دسترس سایر دانشمندان قرار دهند. آنها امیدوارند که به محققان کمک کند درک بهتری از نقش حیاتی سروتونین در زندگی روزمره و بسیاری از شرایط روانی داشته باشند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *