Η Τεχνητή Νοημοσύνη χαρτογραφεί την παχυσαρκία: Αόρατες βλάβες ακόμη και στα νεύρα του προσώπου

Για χρόνια, οι επιστήμονες γνώριζαν ότι η παχυσαρκία συνδέεται με σοβαρές ασθένειες, από διαβήτη μέχρι καρδιοπάθειες. Όμως μέχρι σήμερα μελετούσαν το σώμα τμηματικά.

Τώρα, μια νέα πρωτοποριακή έρευνα που δημοσιεύτηκε στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό Nature αλλάζει ριζικά την εικόνα.

Ερευνητές από το Helmholtz Munich και το Ludwig Maximilian University of Munich δημιούργησαν έναν τρισδιάστατο «άτλαντα σώματος» με τεχνητή νοημοσύνη, ο οποίος αποκαλύπτει πώς η παχυσαρκία προκαλεί εκτεταμένες βλάβες σε ολόκληρο τον οργανισμό — ακόμα και σε σημεία που μέχρι σήμερα περνούσαν απαρατήρητα.

Ο «MouseMapper»: Η ΤΝ που βλέπει μέσα σε όλο το σώμα ταυτόχρονα

Το νέο σύστημα, που ονομάζεται MouseMapper, που χρησιμοποιεί αλγορίθμους τεχνητής νοημοσύνης για να αναλύει εικόνες από ολόκληρο το σώμα ποντικιών — όχι όργανο-όργανο, αλλά συνολικά.

Με αυτόν τον τρόπο λειτουργεί σαν ένας εξαιρετικά λεπτομερής 3D ψηφιακός χάρτης του σώματος και μπορεί:

• να εντοπίζει νεύρα και ανοσοκύτταρα σε όλο το σώμα,
• να ξεχωρίζει ακόμη και πολύ λεπτές νευρικές διακλαδώσεις,
• και να αναγνωρίζει ομάδες ανοσοκυττάρων σε διαφορετικούς ιστούς.

Παράλληλα, το σύστημα «σπάει» το σώμα σε χάρτη και αναγνωρίζει αυτόματα 31 διαφορετικά όργανα και ιστούς.

Η μεγάλη έκπληξη: Η παχυσαρκία φαίνεται να επηρεάζει ακόμα και τα νεύρα του προσώπου

Οι ερευνητές εφάρμοσαν το σύστημα σε ποντίκια που ακολουθούσαν διατροφή πλούσια σε λιπαρά και εμφάνισαν παχυσαρκία παρόμοια με εκείνη των ανθρώπων.

Όπως αναμενόταν, εντοπίστηκαν φλεγμονές και αλλοιώσεις:

• στον λιπώδη ιστό,
• στο ήπαρ,
• και στους μυς.

Ωστόσο, το πιο εντυπωσιακό εύρημα εμφανίστηκε στο νευρικό σύστημα. Η ομάδα ανακάλυψε σημαντικές αλλοιώσεις στο τρίδυμο νεύρο — το βασικό νεύρο που ελέγχει την αισθητικότητα του προσώπου.

Στα παχύσαρκα ποντίκια:

• το νεύρο είχε λιγότερους κλάδους,
• λιγότερες απολήξεις,
• και μειωμένη νευρική λειτουργία.

Συμπεριφορικά τεστ έδειξαν ότι τα ζώα ανταποκρίνονταν πιο αδύναμα στην αφή και σε άλλα ερεθίσματα.

Τα ίδια σημάδια εντοπίστηκαν και σε ανθρώπους

Οι επιστήμονες δεν σταμάτησαν στα πειράματα σε ζώα.

Αναλύοντας ανθρώπινους ιστούς από άτομα με παχυσαρκία, εντόπισαν παρόμοιες μοριακές αλλαγές στο γάγγλιο του τριδύμου νεύρου — το νευρικό κέντρο που σχετίζεται με την αισθητικότητα του προσώπου.

Το εύρημα αυτό ενισχύει την πιθανότητα ότι οι νευρικές βλάβες που συνδέονται με την παχυσαρκία δεν αφορούν μόνο τα ποντίκια αλλά μπορεί να εμφανίζονται και στους ανθρώπους.

Από την ιατρική του σήμερα στα «ψηφιακά δίδυμα» του αύριο

Οι δημιουργοί της πλατφόρμας θεωρούν ότι η τεχνολογία αυτή μπορεί να αλλάξει θεμελιωδώς τον τρόπο με τον οποίο μελετώνται οι πολύπλοκες ασθένειες.

Αντί οι επιστήμονες να εξετάζουν ένα όργανο κάθε φορά, θα μπορούν πλέον να παρακολουθούν το σώμα ως ένα ενιαίο, αλληλένδετο σύστημα. Ο επόμενος στόχος είναι ακόμα πιο φιλόδοξος: η δημιουργία «ψηφιακών διδύμων» οργανισμών.

Μελλοντικά, τέτοια μοντέλα θα μπορούσαν: 

• να προβλέπουν την εξέλιξη μιας νόσου,
• να δοκιμάζουν θεραπείες εικονικά πριν εφαρμοστούν,
• και να επιταχύνουν την ανάπτυξη νέων φαρμάκων μειώνοντας παράλληλα την ανάγκη για πειράματα σε ζώα.

Γιατί αυτή η έρευνα θεωρείται τόσο σημαντική

Η νέα μελέτη δεν δείχνει απλώς ότι η παχυσαρκία επηρεάζει πολλά όργανα — αυτό ήταν ήδη γνωστό.

Το πραγματικά νέο στοιχείο είναι ότι για πρώτη φορά οι επιστήμονες μπορούν να παρακολουθήσουν ολόκληρο το «αποτύπωμα» της νόσου μέσα στο σώμα ταυτόχρονα και με κυτταρική ακρίβεια.

Και αυτό μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για μια νέα εποχή εξατομικευμένης ιατρικής, όπου οι ασθένειες θα αντιμετωπίζονται όχι αποσπασματικά, αλλά ως πολύπλοκα δίκτυα που επηρεάζουν ολόκληρο τον οργανισμό.

Με πληροφορίες από το Nature.com