新方法可以快速 客观地了解疾病如何改变细胞

乔治亚州奥古斯塔(2021 年 11 月 23 日)——一个新的“图像分析管道”让科学家们快速了解疾病或损伤如何改变身体，直至单个细胞。

它被称为 TDAExplore，它采用显微镜提供的详细成像，将其与称为拓扑学的数学热门领域配对，它提供了关于事物如何排列的洞察力，以及人工智能的分析能力，例如，提供了一个新的视角说，改变从ALS和在那里他们发生的细胞产生的细胞埃里克博士矾，细胞生物学家和神经学家在乔治亚医学院。

他们在报告中报告说，这是使用个人计算机从显微图像中生成定量的、可测量的、因此客观的信息的“可访问的、强大的选择”，这些信息可能也适用于其他标准成像技术，如 X 射线和 PET 扫描。杂志模式。

“我们认为这是使用计算机为我们提供有关图像集彼此不同的新信息的令人兴奋的进步，”Vitriol 说。“正在发生的实际生物学变化是什么，包括那些我可能看不到的变化，因为它们太微小了，或者因为我对我应该看的地方有某种偏见。”

这位神经科学家表示，至少在分析数据部门，计算机比我们的大脑更胜一筹，不仅体现在其客观性方面，还体现在它们可以评估的数据量方面。计算机视觉使计算机能够从数字图像中提取信息，是一种已经存在了数十年的机器学习类型，因此他和他的同事兼通讯作者、佛罗里达大学数学家、专家彼得·布贝尼克博士 (Dr. Peter Bubenik)在拓扑数据分析方面，决定将显微镜的细节与拓扑科学和人工智能的分析能力合作。Vitriol 说，拓扑和 Bubenik 是关键。

拓扑对于图像分析来说是“完美的”，因为图像由排列在空间中的物体的图案组成，他说，拓扑数据分析(TDAExplore 中的 TDA)帮助计算机也识别土地的位置，在这种情况下，肌动蛋白 -一种蛋白质和纤维或细丝的基本组成部分，有助于赋予细胞形状和运动——已经移动或改变了密度。这是一个高效的系统，它可以学习 20 到 25 张图像，而不是用数百张图像来训练计算机如何识别和分类它们。

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