Нова платформа Allen Institute об’єднує нейробіологічні дані для проривних відкриттів

Allen Institute, розташований у Сіетл, представив Brain Knowledge Platform – комплексний інструмент штучного інтелекту, призначений для нейробіологічних досліджень. Цей проєкт має на меті об’єднати інформацію про мозок з десятків співпрацюючих організацій, включаючи різні види (людей, приматів та мишей) та дані, що охоплюють період від раннього розвитку до старіння, а також різноманітні дані, зокрема, про клітини та індикатори захворювань.

Використовуючи штучний інтелект, ці дані були переведені в спільну наукову мову, що дозволяє проводити порівняння «яблука з яблуками» між інститутами та організмами, створюючи значно більший набір даних для нових висновків.

«Розуміння мозку – це не зусилля одного інституту», – сказав Shoaib Mufti, керівник з питань даних та технологій Allen Institute. «Тому потрібно об’єднати спільноту, щоб це зрозуміти».

Існує термінова потреба краще запобігати, діагностувати та лікувати неврологічні стани. Згідно з Institute for Health Metrics and Evaluation, кількість людей у світі, які живуть з або помирають від таких захворювань, як інсульт, хвороба Альцгеймера та інші деменції, а також менінгіт, значно зросла за останні десятиліття. У 2021 році приблизно 3,4 мільярда людей відчували вплив нервової системи, включаючи травми мозку та мігрені.

Щоб створити Brain Knowledge Platform, Allen Institute залучив учасників до спільної участі, щоб вони добровільно ділилися своїми даними. Докладають зусиль Allen Institute for Brain Science, Michael J. Fox Foundation for Parkinson’s Research, команди з University of Washington та Harvard University, Seattle Alzheimer’s Disease Brain Cell Atlas (SEA-AD) та інші.

Amazon Web Services створила основну інфраструктуру обчислювальних потужностей, а Google розробила моделі штучного інтелекту для нейробіології. Фінансування надходило від Allen Institute, а також від National Institutes of Health’s Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies Initiative (BRAIN Initiative).

Mufti зазначив, що ресурс розроблений як «платформа відкриттів», а не традиційний дослідницький інструмент, де дослідник має чітке уявлення про те, що він шукає. «Як отримати «ага-момент», щоб знайти щось неочікуване?» – запитав він.

Використовуючи платформу, вчені зможуть досліджувати різницю між захворюваннями. Наприклад, вивчення відмінностей і подібностей між людьми, які діагностовані з хворобою Альцгеймера або хворобою Паркінсона, раніше було важко порівнювати, але з Brain Knowledge Platform «ви можете буквально вирівняти їх один навпроти одного в інструменті», – сказав Tyler Mollenkopf, заступник директора з питань даних та технологій Allen Institute.

Хоча значна частина даних надходить з наукових тварин, інформація, зібрана з людських мозків (включно з 84 померлими донорами), також доступна, після видалення ідентифікаційних даних. Ресурс пропонується вільний для вчених. Команда сподівається, що більше організацій внесуть дані, і вони розробляють механізм для надання атрибуції, щоб визнати дослідників за їх інформацію, що може заохотити до спільного використання.

Враховуючи вплив на суспільство, який мають захворювання мозку «потрібен справжній прорив», щоб краще їх зрозуміти, – сказав Mufti. «Давайте об’єднаємо всю інформацію і зробимо її доступною. Я сподіваюся, що ми зможемо серйозно прогресувати в одній спільноті».