Các nhà khoa học Đức mới đây đã phát triển một nền tảng trí tuệ nhân tạo (AI) mới có khả năng lập “bản đồ cơ thể” chi tiết, qua đó cho thấy bệnh béo phì không chỉ ảnh hưởng đến mô mỡ mà còn gây tổn thương trên nhiều cơ quan và hệ thần kinh.
Nền tảng AI mang tên MouseMapper do nhóm các nhà khoa học thuộc Trung tâm Helmholtz Munich, Đại học Ludwig Maximilian Munich, phát triển. Nền tảng cho phép tái hiện hình ảnh 3 chiều với độ phân giải cao của toàn bộ cơ thể. Hệ thống này có thể nhận diện hàng chục triệu cấu trúc phức tạp gồm cơ quan, dây thần kinh và tế bào miễn dịch.
Khác với các phương pháp tiếp cận đơn lẻ trước đây, MouseMapper mang đến một góc nhìn toàn cảnh, giúp các nhà khoa học quan sát toàn diện tác động của bệnh lý chỉ qua một lần phân tích.
Để thiết lập bản đồ, trước tiên các dây thần kinh và tế bào miễn dịch ở chuột được đánh dấu bằng thuốc nhuộm huỳnh quang. Nhóm nghiên cứu sau đó áp dụng công nghệ làm trong suốt mô nhưng các tín hiệu phát quang vẫn được giữ nguyên. Từ dữ liệu hình ảnh 3D thu được qua kính hiển vi tấm ánh sáng, hệ thống AI sẽ tự động xử lý và lập bản đồ chi tiết cho 31 cơ quan cùng các mô liên quan.
Khi thử nghiệm trên chuột được nuôi bằng chế độ ăn giàu chất béo, kết quả cho thấy bệnh béo phì đã kích hoạt phản ứng viêm và làm thay đổi cấu trúc của hàng loạt cơ quan như mô mỡ, gan và hệ cơ.
Đáng chú ý, các nhà khoa học còn phát hiện những biến đổi rõ rệt tại dây thần kinh tam thoa - cơ quan kiểm soát cảm giác khuôn mặt. Ở những con chuột béo phì, dây thần kinh này giảm các nhánh phân tách và đầu tận cùng, cho thấy chức năng cảm giác suy giảm. Các thử nghiệm hành vi sau đó cũng xác nhận nhóm chuột béo phì phản ứng kém nhạy bén hơn với những kích thích vật lý.
Khi phân tích mẫu mô từ người mắc bệnh béo phì, nhóm nghiên cứu tiếp tục ghi nhận các thay đổi phân tử tương tự trong hạch thần kinh tam thoa.
Theo các nhà khoa học, phát hiện này chứng minh tình trạng tổn thương thần kinh do béo phì không chỉ khu trú ở động vật mà cũng xảy ra ở con người.
Nhóm nghiên cứu nhận định công nghệ AI mới có thể tạo ra bước đột phá trong nghiên cứu y học đối với các căn bệnh phức tạp nhờ khả năng phân tích cơ thể như một hệ thống liên kết toàn diện thay vì bóc tách từng cơ quan riêng lẻ.
Trong tương lai, mục tiêu dài hạn của nhóm nghiên cứu là xây dựng các “bản sao kỹ thuật số” của sinh vật, cho phép mô phỏng chính xác tiến triển của bệnh và đánh giá trước về hiệu quả điều trị. Giải pháp mới không chỉ giúp đẩy nhanh quá trình phát triển thuốc mới mà còn giảm thiểu tối đa việc thử nghiệm trên động vật./.
AI dự đoán chính xác hàng chục vấn đề sức khỏe thông qua giấc ngủ
Mô hình AI SleepFM do các nhà khoa học Mỹ phát triển có thể phân tích dữ liệu giấc ngủ trong một đêm để dự đoán nguy cơ mắc hàng chục bệnh nghiêm trọng, từ tim mạch, thần kinh đến ung thư.
