Мозг плодовой мушки состоит примерно из 100 000 отдельных клеток. Это намного меньше, чем у человека, однако достаточно, чтобы построить сложную сеть из различных типов нейронов. Ученые из Фландрийского института биотехнологий и Левенского католического университета (Бельгия) досконально изучили мозг насекомого, чтобы выявить механизмы его развития и старения.
Мы привыкли считать дрозофил простыми и примитивными, но понять, как устроен их мозг — невероятно трудная задача. Необходимо проследить за развитием и связями 100 000 нейронов, в которых экспрессируется 15 000 генов. Как отмечает Science Daily, количество анализируемых переменных стремится к миллиарду.
Единственный способ обработать такой огромный массив данных — воспользоваться помощью искусственного интеллекта. Исследователи применили машинное обучение, чтобы точно предсказывать возраст и свойства каждого нейрона.
В результате у ученых в руках оказался «атлас», отображающий, как меняется экспрессия отдельных генов в мозге дрозофилы по мере его развития и старения. В него занесли более 80 клеточных кластеров, в том числе клетки, ответственные за память, сон, обоняние и другие функции и чувства. Интересно, что не все они старели с одинаковой скоростью.
Исследование важно в первую очередь как техническое достижение. Впервые в мире за мозгом живого организма удалось проследить на протяжении всей его жизни на недостижимом ранее уровне детализации.
С результатами исследования можно бесплатно ознакомиться на платформе онлайн-анализа. Ученые надеются, что эта работа станет первым шагом в разработке методов, которые помогут лучше понять причины старения и возрастных болезней человека. В будущем технологии позволят следить за состоянием отдельных тканей и клеток пациента на молекулярном уровне и в реальном времени. Это облегчит диагностику и разработку персонализированных методов лечения.
Не только ученые, но и бизнесмены надеются, что ИИ и машинное обучение помогут победить старость. Например, стартап Insilico Medicine обещает вечную молодость уже поколению нынешней молодежи. Возможно, впрочем, что победить законы природы будет легче, чем предубеждения общества. Например, согласно исследованию, большинство британцев страдают эйджизмом. В условиях, когда все больше людей достигает почтенного возраста, это становится проблемой.
