幫忙找出阿茲海默症成因!科學家用 AI 繪製全新大腦地圖,如何精準測量到單個細胞?

精神和神經疾病影響美國五分之一以上人口,儘管神經科學家投入研究數十年,阿茲海默症和帕金森氏症等腦部疾病治療仍進展緩慢,挑戰在於腦部是人體中最複雜、最難了解的器官,腦部研究資料集非常大量且分散多元,無法以標準化的科學語言來描述

艾倫研究所(Allen Institute)在美國國立衛生研究院(NIH)的資助與 AWS 的技術支援下,打造了「腦知識平台(Brain Knowledge Platform)」,致力於更了解人類腦部,以及更好地診斷與治療精神和神經疾病。

精確度達單個細胞,全新腦部地圖幫助了解疾病起源

艾倫研究所的腦知識平台,集結來自世界各地 17 家研究機構的神經科學研究人員,啟動為期 5 年的人腦地圖繪製專案,共同繪製一張全新、完整、精確到單個細胞的腦部地圖。艾倫研究所與 AWS 合作,利用腦部地圖來建立全球最大的腦細胞開源資料庫這將是人類首次針對哺乳動物大腦結構和功能進行彙編和標準化的大規模資料集

艾倫研究所腦科學高級研究人員 Ed Lein 表示:「化學有元素周期表,基因學也有極具變革性的人類基因組圖,神經科學也應該要有類似的基礎知識框架,腦知識平台將協助進行編纂。」

腦知識平台擅長單細胞基因組學,有了測量單個腦細胞基因的新技術,研究人員得以更了解大腦細胞的複雜性,以及賦予細胞獨特功能的基因。這些詳細的細胞圖譜將幫助研究人員了解疾病的起源,並最終幫助臨床醫生準確找出阿茲海默症和帕金森氏症等疾病的成因

此外,腦知識平台還能連結不同物種的腦部研究,未來將能整合所有哺乳動物的生物學資料

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運用 AI、機器學習技術,雲端成龐大資料分析關鍵

艾倫研究所資料暨技術主管 Shoaib Mufti 表示:「腦知識平台將協助我們的研究人員獲得現有基礎設施無法提供的新發現。一旦串連起分散的資料碎片,我們就能夠探索健康大腦的資料與患病大腦的資料之間的關聯性。」雲端運算是將腦部約 2 千億個細胞產生的資料轉變為可儲存、分析和存取的開源工具的重大關鍵,讓臨床醫生能夠有機會找到治療腦部疾病的方法。

艾倫研究所正在運用 AWS 的人工智慧(AI)和機器學習服務,同時也計畫在未來部署生成式AI,將龐大、複雜、多模態的資料轉化為洞察。 

*本文訊息由「AWS」提供,內文與標題經 TechOrange 修訂後刊登。新聞稿/ 產品訊息提供,可寄至:[email protected],經編輯檯審核並評估合宜性後再行刊登。圖片來源:Unsplash

(責任編輯:廖紹伶)