ИИ раскрыл 300 миллионов лет эволюции мозга

Ученые из Бельгии использовали методы глубокого обучения, чтобы исследовать, как изменялись клетки мозга на протяжении 300 миллионов лет эволюции. Исследование, опубликованное в Science, показывает, что некоторые типы клеток остаются неизменными у птиц и млекопитающих, в то время как другие эволюционировали по-разному.

Наш мозг состоит из множества типов клеток, которые выполняют уникальные функции, несмотря на общий набор ДНК. Их различия определяются особым генетическим «кодом», который управляет активностью генов. Ученые давно изучают этот процесс, но теперь им помогают алгоритмы искусственного интеллекта.

Команда профессора Стейна Аертса из центра VIB-KU Leuven применила глубокое обучение, чтобы расшифровать этот «регуляторный код» и понять, как он влияет на развитие мозга и появление заболеваний. Используя данные о тысячах клеток мозга человека, мыши и курицы, они смогли определить, какие генные механизмы сохранились у разных видов, а какие изменились.

Особенно интересным оказалось открытие, что некоторые нейроны птиц по своим регуляторным механизмам напоминают клетки глубоких слоев новой коры млекопитающих. Это помогает лучше понять эволюцию мозга и объяснить, почему птицы обладают такими сложными когнитивными способностями, несмотря на разное строение мозга по сравнению с млекопитающими.

Кроме изучения эволюции, это исследование открывает новые возможности в медицине. Подобные модели уже применялись для изучения рака кожи, а теперь они помогут разобраться в причинах неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. Ученые также планируют расширить анализ, исследуя мозг различных животных — от рыб до оленей и капибар.