Dabar kontrastiniai vaizdo duomenys ir mašininio mokymosi metodai gali modeliuoti 3D žandikaulio raumenų architektūrą. Kreditas: Misūrio universitetas Kažkada, ne taip seniai, tokiems mokslininkams kaip Casey Holliday prireikė skalpelių, žirklių ir net savo rankų anatominiams tyrimams atlikti. Tačiau dabar, pastaruoju metu tobulėjant technologijoms, Holiday ir jo kolegos iš Misūrio universiteto naudoja dirbtinį intelektą (AI), kad pamatytų gyvūno ar žmogaus vidų – iki vienos raumeninės skaidulos – nė karto nepadarydami pjūvio.
Holliday, patologijos ir anatomijos mokslų docentas, sakė, kad jo laboratorija MU medicinos mokykloje yra viena iš saujelė laboratorijų pasaulyje šiuo metu naudoja šį aukštųjų technologijų metodą.
AI gali išmokyti kompiuterines programas atpažinti raumenų skaidulą vaizdas, pvz., CAT nuskaitymas. Tada mokslininkai gali panaudoti šiuos duomenis kurdami išsamius 3-D kompiuterinius raumenų modelius, kad geriau suprastų, kaip jie kartu veikia organizme, kad valdytų motorą, sakė Holliday. Holliday kartu su kai kuriais dabartiniais ir buvusiais mokiniais tai padarė neseniai, kai pradėjo tirti krokodilo įkandimo jėgą. „Unikalus krokodilų galvų bruožas yra tas, kad jos yra plokščios, o dauguma gyvūnų, kurie išsivystė labai stipriai kąsti, pavyzdžiui, hijenos, liūtai, T. rexes ir net žmonės, turi tikrai aukštas kaukoles. , nes visi tie žandikaulio raumenys yra orientuoti vertikaliai“, – sakė Holliday. „Jie suprojektuoti taip, kad į ką valgytų didelę vertikalią įkandimo jėgą. Tačiau krokodilo raumenys orientuoti labiau horizontaliai.” 3D raumenų architektūros modeliai galėtų padėti komandai nustatyti, kaip raumenys orientuoti krokodilų galvose, kad padidėtų jų įkandimo jėga. Šioms pastangoms vadovauti padeda vienas iš buvusių Holliday studentų Kalebas Sellersas, kuris dabar yra Čikagos universiteto doktorantas. „Žandikaulio raumenys jau seniai buvo tiriami su žinduoliais, darant prielaidą, kad gana paprasti raumenų anatomijos aprašai gali daug pasakyti apie kaukolės funkciją”, – sakė Sellersas. „Šis tyrimas parodo, kokia sudėtinga yra roplių grupės žandikaulio raumenų anatomija. vaizdavimas prieš keletą metų. Kai kurios jų ankstyvosios išvados buvo paskelbtos 2019 kartu su tyrimu
Integracinė organizmo biologija , kuri parodė Europos varnėno 3D skeleto raumenų modelio kūrimą. Dabar kontrastiniai vaizdo duomenys ir mašininio mokymosi metodai gali modeliuoti 3D žandikaulio raumenų architektūrą. Kreditas: Misūrio universitetas Perėjimas į skaitmeninį pasaulį
Istoriškai Holiday teigė, kad anatominiai tyrimai – ir daugelis to, ką jis darė augdamas – apėmė gyvūnų išpjaustymą skalpeliu ar žirklėmis, arba tai, ką jis vadina „analoginiu“ požiūriu. Jis pirmą kartą buvo supažindintas su skaitmeninio vaizdavimo privalumais studijuojant anatomiją, kai vėlai prisijungė prie projekto „Sue the T. Rex“ s. Iki šiol tai yra vienas didžiausių ir geriausiai išsilaikiusių kada nors atrastų Tyrannosaurus rex egzempliorių. Holliday prisimena momentą, kai milžiniška T. rex kaukolė buvo nugabenta į Boeing Santa Susana lauko laboratoriją Kalifornijoje, kad būtų pavaizduota viename iš aviacijos ir kosmoso kompanijos didžiulių CAT skaitytuvų, paprastai naudojamų komercinių lėktuvų reaktyviniams varikliams nuskaityti. ) „Tuo metu tai buvo vienintelis CAT skaitytuvas pasaulyje, pakankamai didelis, kad tilptų T. rex kaukolę, taip pat turėjo galią, reikalingą rentgeno spinduliams stumti per akmenis “, – sakė Holliday. „Baigdamas koledžą norėjau tapti radiologijos techniku, bet su Sue projektu sužinojau viską apie tai, kaip jie CAT nuskenavo šį daiktą, ir tai tikrai sužavėjo. Šiandien Holliday sakė, kad daugelis jo dabartinių ir buvusių studentų MU mokosi suprasti anatomiją naudodami „pažangiausius“ vaizdo gavimo ir modeliavimo metodus, kuriuos jis ir jo kolegos kuria. . Viena iš tų studentų yra Emily Lessner, neseniai MU absolventė, kuri savo aistrą „seniai mirusiems gyvūnams“ išsiugdė dirbdama Holliday laboratorijoje. „Skaitmeninimo procesas yra naudingas ne tik mūsų laboratorijai ir tyrimams”, – sakė Lessner. „Tai leidžia dalytis mūsų darbu su kitais tyrėjais, kad padėtų paspartinti mokslo pažangą, o mes taip pat galime jais dalytis su visuomene kaip švietimo ir išsaugojimo priemonėmis. Tiksliau, mano darbas, susijęs su šių gyvūnų minkštaisiais audiniais ir kaulų koreliacijomis, ne tik sukūrė šimtus ateities klausimų, į kuriuos reikia atsakyti, bet taip pat atskleidė daug nežinomųjų. Taip ne tik įgijau vaizdavimo įgūdžių, kurie padės mano būsimam darbui, bet ir dabar turiu daugiau nei karjeros vertų galimybių tyrinėti.” Holliday teigė, kad taip pat planuojama žengti žingsnį į priekį jų 3-D anatominius modelius tiriant, kaip žmogaus rankos išsivystė iš jų evoliucinės. protėviai. Projektas, kuris vis dar yra pradiniame etape, neseniai gavo Leakey fondo dotaciją. Prie Holliday projekte prisijungs du jo kolegos iš MU, Carol Ward, kuratorių išskirtinis patologijos ir anatomijos mokslų profesorius, ir Kevinas Middletonas, biologijos mokslų docentas. ) Nors apie 09 % tyrimo Holiday’o laboratorijoje atliktas tyrimas apima šiuolaikiniame pasaulyje egzistuojančius dalykus. Jis sakė, kad jų surinkti duomenys taip pat gali būti naudingi fosilijų įrašams, pavyzdžiui, papildomos žinios apie tai, kaip T. rex judėjo ir veikė. „Turėdami daugiau žinių apie tikrąją raumenų anatomiją, mes tikrai galime suprasti, kaip T. rex iš tikrųjų galėtų valdyti smulkiąją motoriką ir labiau niuansuotą elgesį, pvz., sukandimo jėgą. ir maitinimosi elgesys“, – sakė Holliday.
Daugiau informacijos: Casey M. Holliday ir kt., Naujos krokodilinių žandikaulio raumenų vaizdavimo, anatomijos ir mechanikos sienos, Anatominis įrašas (800). DOI: .90/ar.2019
Citata: nuo analoginio iki skaitmeninio: anatominiai tyrimai naudojant dirbtinį intelektą (2019, rugsėjis ) gauta rugsėjo mėn. 2019 iš https://techxplore.com/news/ 2019–analog-digital-anatomical-artificial-intelligence.html
Šis dokumentas yra kurioms taikomos autorių teisės. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.
