Связь положения ядра и организации цитоскелета доказана с помощью ИИ

Исследователи из Сингапурского университета технологий и дизайна (SUTD) впервые продемонстрировали корреляцию между организацией цитоскелета и положением ядра в клетке, используя искусственный интеллект.

Проблема человеческой интерпретации

Цитоскелет — сложная сеть волокон, придающая клетке форму. Его связь с положением ядра считается фундаментальной для клеточных процессов, но никогда не была строго доказана. Причина — невозможность человеческого восприятия математически описать и измерить такую сложную систему, как «спутанные спагетти» из волокон.

Новый подход: от системы к наблюдателю

Вместо того чтобы задавать параметры исследования, команда под руководством доцента Хавьера Г. Фернандеса разработала уникальный генеративный алгоритм. Системе показывали только качественные данные — изображения волокон актина, полностью очищенные от информации о ядре. Затем ИИ обучали находить положение ядра, используя исключительно данные о волокнах.

Результаты

• Алгоритм успешно предсказал наличие и местоположение ядер в более чем 8000 клеток.
• Почти половина предсказаний имела отклонение менее 1 мкм от реального положения ядра.
• Это с высокой значимостью доказало детерминированную связь между организацией актиновых филаментов и позицией ядра.

Эпистемологический прорыв

Исследование меняет подход к научным методам: ИИ используется не просто как инструмент анализа данных, но и как средство интерпретации реальности, свободное от предубеждений человеческого восприятия. Это открывает путь к «биологизации» технологий и позволяет раскрывать сложность биологических систем с помощью машинного обучения.

Исследование опубликовано в журнале PLOS ONE.