По мнению исследователей из Шотландии и Англии, которые использовали искусственный интеллект (ИИ) и 3D-изображения, чтобы прийти к своему выводу, как каждый отпечаток пальца уникален, так и наш язык. Их результаты дают беспрецедентное представление о биологическом составе поверхности нашего языка и о том, как наши вкусы и осязания различаются от человека к человеку.
По их словам, исследование Школы информатики Эдинбургского университета в сотрудничестве с Университетом Лидса имеет огромный потенциал для выявления индивидуальных пищевых предпочтений, разработки альтернатив здорового питания и ранней диагностики рака полости рта в будущем.
Команда опубликовала свои выводы в журнале Scientific Reports под заголовком «Машинное обучение и анализ топологических данных определяют уникальные особенности сосочков человека при 3D-сканировании». Старшим автором был профессор Рик Сакар, эксперт в области науки о данных из Шотландского университета, а ему помогала его доктор философии Райна Андреева.
«Человеческий язык — очень сложный и совершенный орган. Его поверхность состоит из сотен маленьких почек, известных как сосочки, которые помогают нам чувствовать вкус, говорить и глотать. Благодаря этим множественным выступам грибовидные сосочки удерживают наши вкусовые рецепторы, а нитевидные сосочки в форме короны придают языку текстуру и ощущение осязания», — написали они.
Вкусовая функция наших грибовидных сосочков хорошо изучена, но мало что было известно о различиях в форме, размере и рисунке обеих форм сосочков у разных людей. Считается, что у женщин больше грибовидных сосочков и их чаще относят к категории «дегустаторов».
Использование искусственного интеллекта для картирования биологии
Команда обучила компьютерные модели искусственного интеллекта учиться на 3D-микроскопических сканах человеческого языка, которые показали уникальные характеристики сосочков. Они передали в инструмент искусственного интеллекта данные более чем двух тысяч подробных сканирований отдельных сосочков, взятых из силиконовых слепков языков 15 человек. Модели искусственного интеллекта были разработаны, чтобы лучше понять индивидуальные характеристики сосочков участников и предсказать возраст и пол каждого добровольца.
Команда использовала небольшие объемы данных для обучения моделей ИИ различным характеристикам сосочков в сочетании со значительным использованием топологии — области математики, которая изучает, как определенные пространства структурированы и связаны.
Это позволило инструменту искусственного интеллекта предсказать тип сосочков с точностью до 85% и составить карту положения нитевидных и грибовидных сосочков на поверхности языка. Примечательно, что сосочки также оказались характерными для всех субъектов, и людей можно было идентифицировать с точностью 48% по одному сосочку.
«Это исследование приближает нас к пониманию сложной архитектуры поверхности языка. Мы были удивлены, увидев, насколько уникальны эти микронные особенности для каждого человека. Представьте себе, что вы можете разрабатывать персонализированные продукты питания, адаптированные к условиям конкретных людей и уязвимых групп населения, и таким образом, чтобы они могли получать правильное питание, наслаждаясь едой», — сказал Сакар.
«Теперь мы планируем использовать эту технику, сочетающую искусственный интеллект с геометрией и топологией, для выявления микронных особенностей на других биологических поверхностях. Это может помочь в раннем обнаружении и диагностике необычных новообразований в тканях человека. Этот предмет требует дальнейшего изучения не только в отношении сосочков. , но также и для других типов биологических поверхностей и медицинских условий».
