AI ו-VR חושפים את סודות מנגנון הזיכרון האנושי
חוקרים במעבדה הביולוגית הימית משתמשים בטכנולוגיות NVIDIA RTX, HP Z Workstations ו-VR כדי לפענח את המנגנונים המולקולריים של הזיכרון האנושי. המחקר מתמקד בזיהוי חלבונים ספציפיים בהיפוקמפוס, עם פוטנציאל לטיפול במחלות נוירולוגיות. הכלים הטכנולוגיים משמשים גם להכשרת תלמידי תיכון באמצעות ממשקי מציאות מדומה.
פענוח מנגנוני הזיכרון באמצעות טכנולוגיות מתקדמות
חוקרים במעבדה הביולוגית הימית (MBL) במסצ'וסטס משלבים בין מודלי AI, כרטיסי NVIDIA RTX GPU, עמדות HP Z Workstation וטכנולוגיית מציאות מדומה (VR) כדי לפענח את המנגנונים המולקולריים של היווצרות זיכרון אנושי. המחקר החדשני מובל על ידי פרופ' אנדרה פנטון מאוניברסיטת ניו יורק ופרופ' אבהישק קומאר מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון.
סריקת 'יער הנוירונים' בהיפוקמפוס
המוקד המחקרי מתרכז בהיפוקמפוס – מבנה מוחי דמוי סוסון ים האחראי על תהליכי זיכרון. החוקרים מתארים את מיליארדי הנוירונים כ'יער' צפוף, כשסמני החלבון הרלוונטיים לזיכרון מהווים רק 1% ממנו. האתגר: איתור ואִפְיוּן אלפי סמנים מיקרוסקופיים אלה בתוך מסת נתונים עצומה.
פריצת דרך טכנולוגית בשיתוף NVIDIA, HP ופלטפורמת ה-VR המדעית syGlass איפשרה:
- לכידת 10 טרה-בייט של נתונים תלת-ממדיים
- ביצוע בדיקות איכות ויזואליות בפרוטוקול אנושי
- אינטראקציה עם הנתונים בממשק VR אינטואיטיבי
השלכות רפואיות פוטנציאליות
הבנת המנגנונים המולקולריים של הזיכרון עשויה לתרום למאבק במחלות נוירולוגיות כמו אלצהיימר ודמנציה. "כמעט כל הפרעה נפשית קשורה לאופן שבו המוח מאחסן מידע", מסביר פרופ' פנטון. "אם נבין איך הזיכרון בנוי, נוכל לאתר בעיות ולהציע פתרונות".
חינוך מדעי באמצעות מציאות מדומה
הטכנולוגיה הפכה כלי חינוכי מהפכני: שלושה תלמידי תיכון השתתפו בקיץ האחרון בפרויקט לסריקת הנתונים בממשק VR, ואיתרו בהצלחה סמני חלבון רלוונטיים. בעקבות ההצלחה, החוקרים מתכננים להרחיב את התוכנית ל-10 תלמידים בשנה הבאה.
"זו דרך יוצאת דופן לחשוף דור חדש של מדענים לעולם המחקר", מציין פרופ' קומאר. "הם לומדים על המוח תוך כדי תרומה מחקרית אמיתית".
עתיד המחקר
השילוב בין טכנולוגיות AI, GPU ו-VR צפוי להאיץ את הבנת הקשר בין מבנה לתפקוד בתאי מוח, ולפתוח דלתות ליישומים קליניים ופדגוגיים חדשניים. צוות המחקר ממשיך לנתח את הנתונים התלת-ממדיים האיכותיים שנאספו, במטרה למפות את השפעת שיבוש מיקומי החלבונים על תפקודי הזיכרון.