ИИ отображает повреждения организма, вызванные ожирением
Ученые разработали новый инструмент на базе искусственного интеллекта, который позволяет увидеть, как ожирение влияет на весь организм на клеточном уровне. Исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что последствия ожирения затрагивают не только жировую ткань, но и многие другие органы и системы. Разработанная система ИИ под названием MouseMapper формирует детальный трехмерный "атлас" организма, распознавая органы, нервы и иммунные клетки среди десятков миллионов структур одновременно.
Ранее ученые могли изучать последствия болезней только в отдельных органах, однако новая технология позволяет анализировать весь организм как единую систему. Для этого исследователи помечали нервные и иммунные клетки мышей флуоресцентными маркерами, а затем делали ткани животных оптически прозрачными с помощью специальных методов. После этого высокоточная световая микроскопия создавала трехмерные изображения всего тела, а искусственный интеллект автоматически анализировал данные и строил карту 31 органа и типа тканей.
Система позволила увидеть очаги воспаления и повреждения тканей сразу по всему организму. Эксперимент на мышах с высокожировой диетой показал выраженные воспалительные процессы и изменения в жировой ткани, печени и мышцах. Наиболее неожиданными оказались изменения в нервной системе. У мышей с ожирением исследователи обнаружили структурные нарушения тройничного нерва, отвечающего за чувствительность лица: нерв имел меньше ответвлений и окончаний, что указывало на ухудшение сенсорной функции. Поведенческие тесты подтвердили, что животные слабее реагировали на прикосновения и стимуляцию.
Позже ученые изучили ткани человека с ожирением и нашли схожие молекулярные изменения в тройничном ганглии – нервном центре, связанном с чувствительностью лица. Это говорит о том, что аналогичное повреждение нервов может происходить и у людей. Авторы исследования считают, что новая платформа способна изменить подход к изучению сложных заболеваний. Вместо анализа отдельных органов ученые смогут наблюдать, как болезнь влияет на весь организм в комплексе.