الگوریتم بازی های ویدیویی اسرار مولکولی سلول های مغز را فاش می کند

الگوریتم بازی های ویدیویی اسرار مولکولی سلول های مغز را باز می کند.

 

محققان از یک الگوریتم ردیابی از بازی های ویدیویی برای مطالعه رفتار مولکول ها در سلول های زنده مغز استفاده کردند.

آنها الگوریتم سریع و دقیق مورد استفاده برای ردیابی گلوله ها در بازی های رزمی را برای استفاده در میکروسکوپ با وضوح فوق العاده تطبیق دادند. این رویکرد نوآورانه دانشمندان را قادر می‌سازد تا مشاهده کنند که چگونه مولکول‌ها در کنار هم قرار می‌گیرند تا عملکردهای خاصی را در فضا و زمان در سلول‌های مغز انجام دهند.

داده‌های به‌دست‌آمده می‌تواند اختلال عملکرد مولکولی را در طول پیری و بیماری روشن کند.

این فناوری به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا با جزئیات مشاهده کنند که چگونه و چه زمانی مولکول‌ها در سلول‌های مغز جمع می‌شوند تا عملکردهای خاصی را انجام دهند – وظیفه‌ای که قبلاً با فناوری موجود امکان‌پذیر نبود.
این تیم در حال حاضر از این فناوری برای مطالعه پروتئین‌های ضروری برای ارتباط در سلول‌های مغزی استفاده می‌کند که به طور بالقوه اکتشافات علمی در علوم اعصاب را تسریع می‌کند.

 

دکتر تریستان والیس و پروفسور فردریک مونیر از مؤسسه مغز کوئینزلند UQ زمانی که در قرنطینه در طول همه‌گیری COVID-19 در قرنطینه بودند، این ایده را مطرح کردند.

دکتر والیس گفت: «بازی‌های ویدیویی رزمی از یک الگوریتم بسیار سریع برای ردیابی مسیر گلوله‌ها استفاده می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که هدف صحیح در میدان جنگ در زمان مناسب مورد اصابت قرار می‌گیرد».

این فناوری به گونه ای بهینه شده است که بسیار دقیق باشد، بنابراین تجربه تا حد امکان واقعی به نظر می رسد.

تا به حال، فناوری فقط قادر به تشخیص و تجزیه و تحلیل مولکول ها در فضا بوده است، نه اینکه چگونه آنها در فضا و زمان رفتار می کنند.

 

دکتر والیس می گوید: «دانشمندان از میکروسکوپ با وضوح فوق العاده برای بررسی سلول های زنده مغز و ثبت چگونگی جمع شدن مولکول های ریز درون آنها برای انجام عملکردهای خاص استفاده می کنند.

پروتئین‌های منفرد در محیطی به ظاهر آشفته جهش و حرکت می‌کنند، اما وقتی این مولکول‌ها را در فضا و زمان مشاهده می‌کنید، شروع به مشاهده نظم در هرج و مرج می‌کنید.

“این یک ایده هیجان انگیز بود – و کار کرد.”

دکتر والیس از ابزارهای کدگذاری برای ساخت الگوریتمی استفاده کرد که اکنون توسط چندین آزمایشگاه برای جمع آوری داده های غنی در مورد فعالیت سلول های مغز استفاده می شود.

دکتر والیس می‌گوید: «به‌جای ردیابی گلوله‌ها به افراد بد در بازی‌های ویدیویی، ما از الگوریتمی برای مشاهده خوشه‌بندی مولکول‌ها با هم استفاده کردیم – کدام‌ها، چه زمانی، کجا، چه مدت و چند وقت یک‌بار.»

این اطلاعات جدید در مورد اینکه مولکول‌ها چگونه عملکردهای حیاتی را در سلول‌های مغز انجام می‌دهند و چگونه این عملکردها می‌توانند در طول پیری و بیماری مختل شوند به ما می‌دهد.

 

پروفسور مونیر گفت که تأثیر بالقوه این رویکرد نمایی است.

پروفسور Meunier گفت: “تیم ما در حال حاضر از این فناوری برای جمع آوری شواهد ارزشمند در مورد پروتئین هایی مانند Syntaxin-1A استفاده می کند که برای ارتباط در سلول های مغز ضروری است.”

«سایر محققان نیز آن را برای سؤالات پژوهشی مختلف به کار می برند و ما با ریاضیدانان و آماردانان UQ همکاری می کنیم تا نحوه استفاده از این فناوری را برای تسریع اکتشافات علمی گسترش دهیم.

او گفت: “ما از خلاقیت خود برای حل یک چالش تحقیقاتی با ادغام دو دنیای غیر مرتبط با فناوری پیشرفته، بازی های ویدئویی و میکروسکوپ با وضوح فوق العاده استفاده کردیم.” و “این ما را به مرز جدیدی در علوم اعصاب رساند.”

 

منبع:neurosciencenews