Fotoakustické zobrazování odhaluje nové poznatky o tom, jak se mozek učí nové informace

Výzkumníci z Wayne State University používají fotoakustické zobrazování k pozorování mozkové aktivity a v tomto procesu objevují více o tom, jak reaguje na různé typy učení a zkušeností.

Zjištění týmu byla nedávno Publikováno v časopise Fotoacustics.

Studie „Použití rozpoznávání vzorů v fotoakustické zobrazování to identify neuronal ensembles in the prefrontal cortex of rats undergoing conditioned fear learning,“ stemmed from a project by Wayne State University School of Medicine alumnus, James Matchynski, MD, Ph.D., and was led by School of Medicine faculty members Shane Perrine, Ph.D., associate professor of psychiatry and behavioral neurosciences, and Alana Conti, Ph.D., professor of psychiatry and Behaviorální neurověd a ředitel programu translační neurovědy. Tým spolupracoval s kolegy na Katedře biomedicínského inženýrství na University of Illinois Chicago.

„Výzkum, který jsme nedávno zveřejnili, byla následná studie,“ řekla Perrine. „Začali jsme používat fotoakustické zobrazování jako metodu neuroimagingu pro zkoumání podmíněného strachu a mechanismů naučeného chování obecně. Tento současný dokument používal analýzu rozpoznávání vzorů k dalšímu prozkoumání nejednoznačných výsledků z předchozích studií.“

Fotoakustické zobrazování používá optiku a akustiku k vytvoření signálu v biologických tkáních – v tomto případě mozek – kde signál poskytuje strukturální a funkční data a umožňuje vědcům sledovat faktory, jako jsou faktory, jako jsou aktivita mozku. Rozpoznávání vzorů a metriky založené na podobnosti jsou součástí umělé inteligence, které byly použity v řadě výpočetních metod v neurovědě a zobrazování mozku.

„Používáním samotného fotoakustického zobrazování jsme viděli, že když dáváme zvířata do nového prostředí, jejich prefrontální kůra rozsvítila stejnou částku, jako bychom je vložili do specializovaného učení,“ řekla Perrine. „Když jsme zkoumali zjištění pomocí rozpoznávání vzorůZjistili jsme, že běžný vzorec mozkové aktivity v prefrontální kůře se objevil pouze u zvířat v kontextu učení, ale ne pro ty v novém kontextu. “

Pozoruje to použití umělé inteligence při analýze dat.

„Předchozí publikace kvantifikovaly mozkovou aktivitu, která nás vedla k pozorování, že učební úkol stejně aktivoval prefrontální kůru ve srovnání s expozicí novosti,“ řekla Perrine.

„Rozpoznání vzorů, které je hlavní součástí návrhů umělé inteligence, nám umožnilo oddělit mozkovou aktivitu v prefrontální kůře a ukázat, že pouze učební úkol – což je více koordinovanější úkol – zapojené – zapojené Prefrontální kůra v homogenním vzorci aktivity. “