Kol miegate, jūsų smegenyse vyksta svarbus procesas: DI padėjo jį pamatyti

Jau anksčiau buvo žinoma, kad miego metu smegenyse vyksta sudėtingas „apsivalymo“ procesas, susijęs su medžiagų, siejamų su Alzheimerio liga, pašalinimu. Gegužės 27 dieną mokslininkai pristatė tyrimą, kuriame pirmą kartą detaliau įvertino, kaip greitai ir kokiais keliais smegenyse juda šį procesą palaikantis skystis, o tam pasitelkė dirbtinį intelektą (DI), rašoma „University of Rochester“ išplatintame pranešime.

DI padėjo pamatyti tai, ko MRT iki šiol nefiksavo

Recenzuojamame mokslo žurnale „Science Advances“ paskelbti tyrimo rezultatai rodo, kad smegenyse egzistuoja bent du skirtingi skysčių judėjimo režimai. Vienas jų vyksta atvirose srityse aplink smegenų paviršių ir yra gerokai greitesnis, o kitas – gilesniuose smegenų audiniuose, vyksta daug lėčiau. Tyrėjų teigimu, būtent šie procesai gali būti svarbūs pašalinant metabolines atliekas bei baltymus, siejamus su neurodegeneracinėmis ligomis.

Pasak mokslininkų, viena didžiausių problemų iki šiol buvo ta, kad įprastas magnetinio rezonanso tyrimas (MRT) leidžia matyti smegenų struktūrą, tačiau praktiškai nefiksuoja tokių lėtų skysčių srautų. Dėl to tyrėjai sukūrė DI pagrįstą modelį, kuris analizavo MRT duomenis ir mėgino apskaičiuoti, kaip greitai skystis juda skirtingose smegenų vietose.

Tyrimo duomenimis, kai kuriose srityse skysčių srautai siekė apie 3 mikrometrus per sekundę, o gilesniuose smegenų audiniuose buvo maždaug 50 kartų lėtesni. Mokslininkų teigimu, tai leidžia geriau suprasti, kurios smegenų sritys atliekas pašalina efektyviau, o kuriose potencialiai gali kauptis su neurodegeneracinėmis ligomis siejami baltymai.

Vienas tyrimo autorių Douglasas Kelley teigia, kad tai gali tapti svarbiu žingsniu link neinvazinio smegenų skysčių cirkuliacijos stebėjimo žmonėms ateityje.

Tyrėjai mato galimą naudą medicinoje

Kol kas metodas išbandytas tik su gyvūnais, tačiau mokslininkai jau kalba apie galimas praktines pritaikymo kryptis. Ateityje tokia sistema galėtų padėti anksčiau nustatyti sutrikusią smegenų skysčių cirkuliaciją arba stebėti pokyčius po smegenų sukrėtimo.

Tyrimo autoriai taip pat mini galimybę ateityje vertinti, ar žmonių, kuriems gresia Alzheimerio liga, smegenyse skysčiai cirkuliuoja prasčiau nei įprastai. Tokie pokyčiai teoriškai galėtų būti pastebimi dar iki aiškių simptomų atsiradimo.

TAIP PAT SKAITYKITE: Kodėl žmonės sapnuoja košmarus: paaiškėjo, kokią funkciją jie gali atlikti

Ankstesnių proveržių dalis

Pastaraisiais metais mokslininkai vis aktyviau tyrinėja ryšį tarp miego ir smegenų „apsivalymo“. Mokslininkų teigimu, giluminio miego metu aplink smegenis cirkuliuoja į vandenį panašus skystis, kuris padeda pašalinti metabolines atliekas. Šis mechanizmas, vadinamas glifatine sistema (angl. glymphatic system), vis dažniau siejama su neurodegeneracinėmis ligomis ir smegenų sveikata.

Anksčiau su MRT tyrimais jau buvo nustatyta, kad miego metu smegenyse suaktyvėja procesai, padedantys pašalinti metabolines atliekas. Įdomesnių įžvalgų pateikė dar vienas anksčiau mūsų aptartas tyrimas, kuriame mokslininkai nustatė, kad prie šių procesų gali prisidėti ir žiovulys.

Naujasis darbas išsiskiria tuo, kad pirmą kartą mėgina ne tik stebėti šį procesą, bet ir kiekybiškai įvertinti skysčių judėjimo greitį visose smegenyse naudojant DI modelius. Tyrėjų teigimu, būtent tai ateityje gali padėti geriau suprasti, kaip anksti prasideda su neurodegeneracinėmis ligomis susiję pokyčiai.

Kartu tai dar vienas praktinis įrodymas, kaip DI sprendimai pamažu tampa ne tik pagalbine analitikos priemone, bet ir įrankiu, leidžiančiu tyrėjams pamatyti procesus, kurių tradiciniai metodai iki šiol negalėjo tiksliai užfiksuoti.