นักวิจัยผนึก Google ใช้ AI สร้างแผนที่สมองแมลงวัน ถอดรหัสประสาท 300 ล้านจุดสำเร็จ

นักวิจัยสถาบัน Janelia ร่วมมือกับ Google ใช้ AI สร้างแผนที่สมองแมลงวันตัวผู้สำเร็จ ถอดรหัสจุดเชื่อมต่อประสาทกว่า 300 ล้านจุดเพื่อไขความลับระบบประสาท
นักวิจัยผนึก Google ใช้ AI สร้างแผนที่สมองแมลงวัน ถอดรหัสประสาท 300 ล้านจุดสำเร็จ
ภาพประกอบ: Egor Kamelev บน Pexels

นักวิจัยจากสถาบันวิจัย Janelia แห่งสถาบันการแพทย์ Howard Hughes ร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์จาก Google ประกาศความสำเร็จในการสร้างแผนที่โครงข่ายประสาท (Connectome) สมบูรณ์แบบของสมองแมลงวันผลไม้ตัวผู้เป็นครั้งแรก ต่อเนื่องจากการสร้างแผนที่สมองแมลงวันตัวเมียเมื่อช่วงต้นปีที่ผ่านมา โดยแผนที่ฉบับนี้นับเป็นเครื่องมือสำคัญที่จะช่วยเร่งการศึกษาระบบประสาทวิทยาศาสตร์ขั้นสูงในระดับโลก

ในเชิงวิศวกรรมและเทคโนโลยี สมองของแมลงวันผลไม้ประกอบด้วยเซลล์ประสาทราว 150,000 เซลล์ แต่มีจุดเชื่อมต่อไซแนปส์ (Synapse) สลับซับซ้อนมากกว่า 300 ล้านจุด ทีมวิจัยได้นำชิ้นเนื้อสมองมาฝานเป็นแผ่นบางและถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ก่อนใช้ Generative AI ของ Google ในการเชื่อมต่อขอบภาพเนื้อเยื่อที่ขาดหาย พร้อมใช้โมเดลการเรียนรู้เชิงลึก (Deep Learning) ติดตามขอบเขตเซลล์และจำแนกชนิดของไซแนปส์ในรูปแบบ 3 มิติ โดยทำงานร่วมกับผู้ตรวจสอบที่เป็นมนุษย์เป็นเวลารวมกว่า 4 ปี

ผลการเปรียบเทียบโครงข่ายประสาทระหว่างเพศยังเผยข้อมูลสำคัญ โดยพบเซลล์ประสาทเฉพาะเพศชาย 289 เซลล์ และเพศหญิง 71 เซลล์ รวมถึงเซลล์ที่พบในทั้งสองเพศแต่มีรูปร่างและการเชื่อมโยงต่างกันอีก 138 เซลล์ ซึ่งข้อมูลชี้ว่าความแตกต่างทางเพศส่วนใหญ่จะส่งผลต่อวงจรประสาทในบริเวณประมวลผลระดับสูงและการตัดสินใจ มากกว่าระบบรับประสาทสัมผัสหรือระบบควบคุมการเคลื่อนไหวพื้นฐาน

ความสำเร็จครั้งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้นักประสาทวิทยาสามารถวิเคราะห์กลไกการทำงานของสมองผ่านเว็บบราวเซอร์ได้ทันทีโดยไม่ต้องเริ่มต้นทดลองใหม่ แต่เครื่องมือซอฟต์แวร์และอัลกอริทึม AI ที่ถูกพัฒนาขึ้นยังเป็นรากฐานสำคัญที่จะนำไปใช้ถอดรหัสสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีความซับซ้อนสูงกว่า เช่น หนู ซึ่งมีเซลล์ประสาทมากกว่าแมลงวันถึง 1,000 เท่า โดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มจำนวนบุคลากรตามสัดส่วนปริมาณข้อมูล

ที่มา:arstechnica.com
คัดลอกลิงก์บทความเรียบร้อยแล้ว