科技日報記者 劉霞
美國佛羅里達大學研究團隊借助超級計算機，創(chuàng)建出一款強大的人工智能（AI）工具MetaVision3D，其能生成小鼠大腦代謝組的高分辨率3D圖譜。用戶可從各個角度放大、縮小這些圖像，查看與小鼠大腦代謝功能相關(guān)的所有分子。相關(guān)研究成果發(fā)表于新一期《自然·代謝》雜志。
代謝組是為大腦運作提供能量的數(shù)千個分子的集合。這一進展使科學家能更全面地了解代謝在阿爾茨海默病和其他神經(jīng)退行性疾病中的作用，從而發(fā)現(xiàn)治療這些疾病的新藥。
作為原理證明，團隊利用MetaVision3D，生成了正常小鼠和罹患阿爾茨海默病、龐貝氏癥（一種罕見的遺傳性疾?。┑男∈蟠竽X代謝組的3D交互式圖譜。
為繪制這些3D圖譜，研究團隊使用高科技成像儀，逐層掃描了79個大腦切片。這臺儀器可識別并計數(shù)脂肪、碳水化合物等分子，這些分子是實現(xiàn)大腦功能的必需營養(yǎng)素。隨后，他們使用AI工具將這些圖像堆疊在一起，重建了整個大腦的代謝組。
研究團隊表示，利用該方法可繪制出大腦內(nèi)數(shù)千種分子及其在大腦中精確位置。在線用戶可在3D重建中探索大腦代謝組的各個部分，從而揭示傳統(tǒng)2D圖譜中看不到的細微差別，為研究受飲食、運動和遺傳影響的細胞代謝和疾病機制提供新見解。例如，科學家可利用該工具探索和檢查影響思維、記憶和大腦健康的分子，包括那些與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)的分子。
展望未來，研究團隊計劃將該AI工具與已建立的MRI成像和遺傳分析圖像相結(jié)合，以開發(fā)靶向大腦精確區(qū)域的治療方法。
