تؤثر السمنة بما يتجاوز بكثير عملية الأيض وتخزين الدهون، إذ تُحدث تغيّرات عميقة في نشاط الجهاز المناعي، وبنية الأعصاب، وتنظيم الأنسجة عبر أنظمة متعددة في الجسم، ما يرفع خطر الإصابة بأمراض خطيرة تشمل السكري من النوع الثاني، وأمراض القلب والأوعية الدموية، والسكتة الدماغية، والاعتلال العصبي، والسرطان. وعلى الرغم من هذا الامتداد الجهازي الواسع، ظلّ الباحثون يفتقرون إلى أدوات تمكّنهم من تتبّع هذه التغيرات داخل الجسم الحي بالكامل وبدقة خلوية عالية.

طوّر فريق بحثي بقيادة البروفيسور علي إرتورك، مدير معهد الذكاء البيولوجي Institute for Biological Intelligence (iBIO) وأستاذ في Ludwig Maximilian University of Munich (LMU)، منصة حوسبة جديدة تحمل اسم MouseMapper، تعتمد على نماذج تعلم عميق أساسية (Foundation Models) لتحليل بيانات التصوير البيولوجي لكامل الجسم. وتعمل المنظومة على تجزئة 31 نوعاً من الأعضاء والأنسجة تلقائياً، مع إنشاء خرائط كمية دقيقة للأعصاب والخلايا المناعية في مختلف أنحاء الجسم، ما يتيح تحليلاً شاملاً متعدد الأنظمة في نماذج حيوانية سليمة.

وتقول الباحثة ينغ تشن، المشاركة الأولى في الدراسة المنشورة في مجلة Nature: «تم بناء MouseMapper على نموذج أساسي، ما يمنحه قدرة على التعميم تتجاوز بكثير البيانات التي دُرّب عليها».

فئران شفافة تكشف ما لا يُرى

لإنشاء خرائط كاملة للجسم، لجأ الباحثون إلى تمييز الأعصاب والخلايا المناعية باستخدام علامات فلورية يمكن رصدها بالمجهر. بعد ذلك، استخدموا تقنيات شفافية الأنسجة، التي تجعل جسم الحيوان شفافاً مع الحفاظ على الإشارات الفلورية، ما أتاح رؤية البنية الداخلية بعمق دون الحاجة إلى تقطيع الأنسجة.

وباستخدام مجهر الضوء الورقي ثلاثي الأبعاد (Light-sheet microscopy)، حصل الفريق على صور مجسّمة عالية الدقة لفئران كاملة، أنتجت بيانات ضخمة تضم عشرات الملايين من البُنى الخلوية عبر مختلف الأعضاء. وقام MouseMapper بمعالجة هذه البيانات تلقائياً، محدداً الأعصاب، وتجمعات الخلايا المناعية، والمناطق التشريحية بدقة شاملة.

هذا النهج مكّن الباحثين من تتبع مواقع الالتهاب والأضرار البنيوية في أنسجة متعددة مثل الدهون، والعضلات، والكبد، والأعصاب الطرفية، دون الحاجة إلى تحديد مناطق دراسة مسبقاً، ما أتاح رؤية غير مسبوقة للجسم كنظام مترابط.

السمنة تعيد تشكيل الأعصاب والمناعة

في خطوة لدراسة تأثير السمنة، خضعت الفئران لنظام غذائي عالي الدهون أدى إلى السمنة واضطراب.....

لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر "إقرأ على الموقع الرسمي" أدناه

هذا المحتوى مقدم من صحيفة الاتحاد الإماراتية