ابزار جدید هوش مصنوعی می تواند به ردیابی و شناسایی رفتار پیچیده مگس میوه کمک کند

چگونه می توان تشخیص داد که مگس میوه گرسنه است؟ از کامپیوتر بپرس

اگرچه ممکن است این یک شوخی بد پدر به نظر برسد، اما در دانشگاه تولین واقعیت دارد، جایی که محققان ابزار هوش مصنوعی جدیدی را توسعه داده‌اند که می‌تواند به شما بگوید آیا مگس میوه گرسنه است، خواب آلود است یا آواز می‌خواند (بله، مگس‌های میوه می‌خوانند).

این سیستم با نام MAFDA (برای تشخیص و حاشیه نویسی خودکار رفتار پرواز مبتنی بر یادگیری ماشینی) از دوربین ها و یک نرم افزار جدید توسعه یافته برای ردیابی و شناسایی رفتارهای تعاملی پیچیده مگس های فردی در یک گروه بزرگتر استفاده می کند. این به محققان اجازه می دهد تا رفتارهای مگس های میوه را با زمینه های ژنتیکی مختلف مقایسه و مقایسه کنند.

برای بیش از یک قرن، دانشمندان از ژنوم ساده و عمر کوتاه مگس‌های میوه برای رمزگشایی از رمز وراثت و مصونیت در انسان‌ها استفاده کرده‌اند. مگس سرکه ملانوگاستر گرفتن شش جایزه نوبل مگس های میوه و انسان 60 درصد از DNA یکسانی دارند.

الگوریتم های قبلی در ردیابی مگس های فردی در یک گروه دقت کمتری داشتند، اما سیستم MAFDA مطالعه حشرات کوچک و بالدار را آسان تر می کند.

مگس‌های میوه مانند پیشگامان در کشف چیزهای جدید هستند، از نظریه کروموزوم وراثت گرفته تا ایمنی ذاتی. این که بتوانیم رفتار مگس ها را کمی کنیم واقعاً یک گام رو به جلو در مطالعات رفتاری است.”

وو مین دنگ، دکترا، نویسنده مسئول، استاد بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی و جرالد و فلور جو منسفیلد پیلتز، استاد وقف در تحقیقات سرطان در دانشکده پزشکی تولان

ونکان لیو، دانشجوی فارغ التحصیل دانشکده پزشکی که سیستم MAFDA را توسعه داده است، گفت که اهمیت این پلتفرم “غیرقابل انکار” است.

لیو گفت: «این کار تحقیقات را سرعت می‌بخشد، خطای انسانی را به حداقل می‌رساند و بینش‌های پیچیده‌ای در مورد ژنتیک رفتار ارائه می‌دهد. “این ابزار به طور بالقوه محوری است زیرا تکرارپذیری را افزایش می دهد و راه را برای اکتشافات جدید در تجزیه و تحلیل رفتاری در مقیاس بزرگ هموار می کند.”

MAFDA به عنوان بخشی از یک مطالعه اخیر توسعه یافته است، که کشف کرد ژنی که باعث می شود مگس ها فرمون ها را درک کنند، همان ژنی است که تولید فرمون را کنترل می کند. این یافته ها، منتشر شده در پیشرفت علم، دیدگاه وضع موجود را به چالش می کشد که ژن های جداگانه تولید و درک فرمون را کنترل می کنند و کاربردهای گسترده ای در زمینه های تکامل رفتاری انسان، متابولیسم و ​​دوشکلی جنسی دارند.

در آینده، محققان امیدوارند که MAFDA در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرد. جی سان، نویسنده اصلی و محقق فوق دکتری در دانشکده پزشکی تولین، گفت MAFDA در نهایت می تواند برای مطالعه سایر حشرات و همچنین موش ها و ماهی ها استفاده شود و این سیستم ممکن است در مطالعه اثرات دارو مفید باشد.

سان گفت: «هرچه اطلاعات بیشتری به دستگاه بدهیم، در تشخیص صحیح رفتارهای مختلف از خواستگاری گرفته تا غذا دادن و غیره بهتر می شود. “این یک ابزار بسیار مهم و معنادار است.”

MAFDA در حال حاضر در پروژه های تحقیقاتی دیگر در Tulane استفاده می شود و محققان در حال کار بر روی بسته بندی این سیستم هستند تا بتواند توسط دانشمندان بیشتری هم در Tulane و هم در سراسر جهان استفاده شود.

دنگ گفت: “هدف همین است.” ایده اولیه این بود که بتوانیم وضعیت سلامتی مگس ها را شناسایی کنیم. شاید در حال حاضر این سوال بیش از حد باشد، اما ما امیدواریم که این موضوع به طور گسترده توسط جامعه مورد استفاده قرار گیرد و امیدواریم در آینده بتوانیم در این زمینه اقدام کنیم. جهت.”