给斑马鱼精神药品来训练人工智能算法

圣彼得堡大学的神经科学家,由艾伦诉Kalueff教授与一个国际研究小组的专家合作,已经成为世界上第一个人工智能(AI)算法应用于表型斑马鱼的精神药物反应。他们设法火车AI确定鱼响应精神药物被用于实验。

研究结果发表在《华尔街日报》Neuro-Psychopharmacology和生物精神病学的进展。

斑马鱼(鲐鱼类)是一种淡水硬骨鱼,目前第二(老鼠)生物模型用于生物医学研究。ob欧宝直播nba利用斑马鱼作为模式生物系统的优势有很多,包括低维护成本和高遗传和生理与人类的相似。斑马鱼与我们分享70%的基因。此外,斑马鱼神经系统的简单性使研究人员能够实现更加明确和准确的结果,相对于研究更复杂的生物。

根据艾伦诉Kalueff教授,这项研究的首席研究员、实验室生物精神病学转化生物医学研究所的圣彼得堡大学人工智能算法的基础上神经网络正在取得进展的生物医学作为一个有前途的,可靠的和有效的研究工具。它们使生物数据的公正和客观的分析,从而识别新通用模式可能不会明显乍一看或从一般获得数据集。

尽管人工智能正在越来越多地用于神经科学,圣彼得堡大学的科学家的研究是第一个应用人工智能神经网络算法来分析斑马鱼运动轨迹(运动)。研究人员收集的数据相比之前的一系列体内实验与成年斑马鱼暴露于亲神经的药物和未曝光的对照组。

在这项研究中,斑马鱼暴露敏锐地各种精神药物,包括尼古丁;乙醇;咖啡因;和其他人。这些药物会影响斑马鱼的中枢神经系统(CNS)和他们的运动模式。实验数据已经公布的圣彼得堡大学的科学家在研究论文。

斑马鱼的运动活动的差异的影响下各种中枢神经系统物质被用来训练人工智能算法在以前的实验中获得的视频数据。

研究利用卷积神经网络(CNN)模型,专门设计用于处理视觉数据(图像)和受大脑皮层视觉信息处理系统在人类和动物的大脑。它提取简单的图像特征,如梯度或线,然后将他们下一层来获取更丰富和更复杂的图像表示(形状)。每个CNN层处理数据的复杂性增加,从而帮助提取非平凡的还动物运动的模式。例如,暴露于氯胺酮唤起著名的圆形鱼的行为(通常是在水面附近),而乙醇施加初始激活和后镇静剂量依赖性两相的影响。

“最具挑战性的部分研究是找到关键的最佳人工智能培训协议和确认的有效性研究方法和研究成果的准确性,“Kalueff教授说。

“最后,一切进展的顺利。从理论的角度,研究结果证明了我们的人工智能方法的适用性进行分析的行为刺激神经组织的药物的影响斑马鱼。从实用的角度,这给了我们一个充足的机会学习新的精神药品,”他解释说。

根据科学家的研究,人工智能应用程序的功能可以进一步改进的提炼和调整神经网络模型。此外,它的重要性可能生长的实验数据成为可用于人工智能训练。作者打算继续他们的研究寻求药物开发的转化方法。通过改进研究方法和基于ai药物测试工具,他们将能够进一步促进寻找新型药物,最终会被引入临床实践。