佛罗里达大学研发AI工具,生成小鼠大脑代谢组3D图谱
AI导读:
佛罗里达大学研究团队利用超级计算机研发出一款AI工具MetaVision3D,能生成小鼠大脑代谢组的高清3D图谱,有助于科学家更深入地了解代谢在神经退行性疾病中的作用,为新药研发提供新视角。
美国佛罗里达大学研究团队利用超级计算机,成功打造出一款名为MetaVision3D的人工智能(AI)工具,这款工具能生成小鼠大脑代谢组的高清3D图谱。用户可自由缩放、旋转这些图像,全面审视与小鼠大脑代谢功能紧密相关的各类分子。相关研究成果已在新一期《自然·代谢》杂志上发表。
代谢组作为支撑大脑运作的能量源泉,包含了数千个关键分子。此次突破意味着科学家将能更深入地探索代谢在阿尔茨海默病及其他神经退行性疾病中所扮演的角色,进而有望发现治疗这些顽疾的新药物。
为验证其效用,研究团队借助MetaVision3D,成功构建了正常小鼠以及患有阿尔茨海默病、庞贝氏症(一种罕见的遗传病)的小鼠大脑的3D交互式代谢组图谱。
在绘制这些3D图谱的过程中,团队采用了高科技成像设备,对79个大脑切片进行了逐层扫描。该设备能够精准识别和计数脂肪、碳水化合物等大脑功能所必需的营养分子。随后,团队运用AI技术将这些图像叠加,从而完整复原了整个大脑的代谢组。
研究团队强调,该方法能够精确描绘出大脑内数千种分子的位置及分布。在线用户可以在3D重建中深入探索大脑代谢组的各个角落,发现传统2D图谱难以捕捉的微妙差异,为研究饮食、运动和遗传对细胞代谢及疾病机制的影响提供全新视角。例如,科学家可利用该工具深入探究影响思维、记忆和大脑健康的分子,特别是那些与神经退行性疾病密切相关的分子。
展望未来,研究团队计划将MetaVision3D与现有的MRI成像和遗传分析图像相结合,旨在开发出能够精准定位大脑区域的治疗方法。
(来源:科技日报)
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