شناسایی نورون های موثر در بازیابی حرکتی افراد پاراپلژیک با یادگیری ماشین

پژوهشگران در تحقیقات خود، امکان بازگشت جزیی تحرک موش‌هایی را که دچار آسیب نخاعی بودند، مشاهده کردند. دانشمندان مؤسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) توانسته‌اند با این روش، با تحریک طناب نخاعی آسیب‌دیده‌ی موش‌ها، تحرک جزیی را به آن‌ها بازگردانند. این روش نوآورانه در کارآزمایی‌های بالینی بیمارستان دانشگاه لوزان (CHUV) به کار گرفته شد و حرکت افراد پاراپلژیک به طور جزیی بازگشت. هم‌اکنون دانشمندان با به کارگیری فناوری هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، نورون‌هایی را که در فرآیند بازیابی حرکت نقش دارند، شناسایی می‌کنند. نتایج این تحقیق درمجله‌ی Nature Biotechnology به چاپ رسیده است و نویدبخش روش‌های درمانی نوین در راستای بازیابی حرکتی افراد فلج کامل است. با مجله‌ی‌ِ فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

موش‌های دچار آسیب نخاعی همانند افراد فلج کامل دارای ۵۰ نوع سلول عصبی یا به عبارت دیگر نورون‌ها هستند. همه‌ی این نورون‌ها در بازیابی حرکتی نقش ندارند. با شناسایی دقیق نورون‌های درگیر در بازیابی حرکتی، دانشمندان می‌توانند درک بهتری ازچگونگی تاثیر تحریک نخاعی بر بازیابی حرکت داشته باشند. بنابراین، با این روش، نورون‌های موثر در حرکت هدف قرار می‌گیرند و با تحریک آن‌ها، بازدهی درمان و بازیابی حرکت افزایش می‌یابد.

در این راستا، آزمایشگاه پروفسور Grégoire Courtine یک روش یادگیری ماشین توسعه‌ داده است که می‌تواند بر هر فناوری تجزیه و تحلیل تک سلولی اعمال شود و مهم‌ترین سلول‎هایی که در وظیفه‌ی تعیین شده نقش دارند شناسایی کنند. پژوهشگران، نتایج آزمایش‌ها را برای دو گروه موش بررسی کردند. به گروهی از موش‌ها بعد از آسیب نخاعی آموزش دادند تا راه بروند و گروهی از موش‌های آسیب نخاعی بدون آموزش و درمان باقی ماندند.

روش یادگیری ماشین Dubbed Augur

شناسایی نورون‌هایی که در بازیابی حرکتی موش‌ها تاثیر داشتند چالش بزرگی به شمار می‌آید. روش یادگیری ماشین که به کار گفته شد Dubbed Augur نام دارد. این روش سلول‌های موثر بین گروه موش بدون درمان و گروه موش تحت درمان را با درنظر گرفتن هزاران ژن، پیش‌بینی می‌کرد. Augur نورون‌ها را بر اساس تاثیر تحریک الکتروشیمیایی آن‌ها در بازیابی حرکتی اولویت‌بندی کرد. نورون‌هایی که رفتار یکسانی در دو گروه موش داشتند نقشی در بازیابی حرکتی ندارند. Augur را می‌توان یک روش آماری پایدار دانست.

همراهی این روش با درمان دارویی تاثیر درمان افراد فلج کامل را افزایش خواهد داد. همچنین روش یادگیری ماشین Augur می‌تواند در حوزه‌های زیستی و پزشکی متنوعی از جمله سرطان، بیماری کرون، کوید-۱۹ و بیماری ام‌اس کاربرد بسیاری داشته باشد. به دلیل اهمیت بسیار Augur، دسترسی به این روش آزاد است.


بیشتر بخوانیم:

>>کمک به بهبود راه رفتن و کنترل اندام تحتانی پس از آسیب نخاعی با تحریک نخاع
>>کمک به راه رفتن افراد پاراپلژی با اسکلت بیرونی کنترل شونده با مغز
>>تحریک کننده های رایج نخاع به پروتزهای رباتیک حس لامسه بخشیدند


منبع: epfl

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»

پاسخی بگذارید

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