Videoigre za nova otkrića u neuroznanosti

Istraživači sa Sveučilišta u Queenslandu upotrijebili su algoritam iz videoigre kako bi dobili uvid u ponašanje molekula unutar živih moždanih stanica.

Dr. Tristan Wallis i profesor Frederic Meunier iz Brain Instituta na Sveučilištu u Queenslandu došli su na ideju dok su bili u karanteni tijekom pandemije COVID-19.

Prostorno indeksiranje naširoko se koristi u video igrama za otkrivanje interakcija između pokretnih geometrijskih objekata. Znanstvenici su u svojem radu koristili algoritam prostornog indeksiranja R-stabla (struktura podataka korištena za pristup prostornim podacima tj., za indeksiranje višedimenzijskih informacija) za određivanje preklapanja graničnih okvira pojedinačnih molekularnih putanja.

Koristeći prostorno-vremensko indeksiranje, otkrili su da se Sintaksin-1a i Munc18-1 molekule prolazno grupiraju u žarišnim točkama, nudeći uvid u dinamiku neuroegzocitoze. Nanoscale spatiotemporal indexing clustering (NASTIC) je implementiran kao besplatno Python grafičko korisničko sučelje otvorenog koda.

"Borbene video igre koriste vrlo brz algoritam za praćenje putanje metaka, kako bi se osiguralo da je točna meta pogođena na bojnom polju u pravo vrijeme", rekao je dr. Wallis. "Tehnologija je optimizirana kako bi bila vrlo precizna, tako da je iskustvo što realnije moguće. Mislili smo da bi se sličan algoritam mogao koristiti za analizu praćenih molekula koje se kreću unutar moždane stanice."

Dr. Wallis je upotrijebio alate za kodiranje kako bi napravio algoritam koji sada koristi nekoliko laboratorija za prikupljanje bogatih podataka o aktivnosti moždanih stanica.

"Umjesto da pratimo metke negativaca u video igrama, primijenili smo algoritam za promatranje grupiranja molekula. Ovo nam daje nove informacije o tome kako molekule obavljaju kritične funkcije unutar moždanih stanica i kako te funkcije mogu biti poremećene tijekom starenja i bolesti", navodi dr. Wallis.

Profesor Meunier je dodao da je potencijalni učinak pristupa eksponencijalan: "Naš tim već koristi tehnologiju za prikupljanje vrijednih dokaza o proteinima kao što je Syntaxin-1A, bitan za komunikaciju unutar moždanih stanica. Upotrijebili smo našu kreativnost da riješimo istraživački izazov spajanjem dva nepovezana svijeta visoke tehnologije, videoigara i mikroskopije super rezolucije."

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Communications možete pronaći na ovoj poveznici.