ساخت یک ابزار هوش مصنوعی که میتواند اسپرم در مردان نابارور را هزار برابر سریعتر از انسان پیدا کند
رأی دهید
در حال حاضر مردانی که به دنبال پدر شدن هستند و از کمبود شدید اسپرم رنج میبرند، به فرآیندی زمانبر تکیه میکنند که در آن جنینشناسان به صورت دستی اسپرمهای زنده را در نمونههای گرفته شده از بیمار جستجو میکنند.
در حالی که این فرآیند ساعتها کار دقیق را میطلبد، یک ابزار جدید مبتنی بر هوش مصنوعی میتواند آن را در عرض چند ثانیه انجام دهد و اسپرم را به سرعت شناسایی کند.
دیل گاس، از دانشگاه فناوری سیدنی و نویسنده ارشد این مطالعه میگوید: «ابزار جدید رویکردهای قدیمی به روز نشده طی دهها سال اخیر را بهبود میبخشد و میتواند به بیمارانی که شانس بسیار کمی برای پدر شدن دارند، امید بیشتری برای بچهدار شدن بدهد.»
وی افزود: «این ابزار، شناسایی سریع اسپرم در نمونهها را تضمین میکند و نه تنها شانس یک زوج را برای بچهدار شدن بیولوژیک افزایش میدهد، بلکه باعث کاهش استرس روی اسپرم و افزایش کارایی در آزمایشگاه میشود.»
تقریباً ۱ درصد از مردان مبتلا به شدیدترین نوع ناباروری معروف به «آزواسپرمی غیر انسدادی» هستند، به این معنی که در مایع منی خود اسپرمی ندارند. این وضعیت حدود ۵ درصد از زوجهایی را که به دنبال درمان باروری هستند تحت تاثیر قرار میدهد.
در حال حاضر، مردانی که به شدت نابارور هستند و قصد بچهدار شدن دارند، تحت عملی قرار میگیرند که در آن نمونهای از بیضه آنها برداشته میشود.
این نمونه بعد از آن توسط جنینشناسان مورد بررسی قرار میگیرد و به صورت دستی اسپرم را در آن شناسایی و جدا میکنند تا با ترکیب آنها با تخمکهای همسر فرد، از طریق روش موسوم به «تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم» (ICSI) یا میکرواینجکشن، تلقیح مصنوعی انجام گیرد.
پروسه یافتن و جداسازی اسپرم در بافت انسانی میتواند تا شش ساعت طول بکشد، امری که به دلیل زمانبر بودن توانایی جنینشناس را برای شناسایی اسپرم کاهش داده و او را به لحاظ ذهنی و جسمی ضعیف میکند.
پزشکان باید نمونههای بافت را با دقت به قطعات کوچک تقسیم کنند و آن را در مایعی در ظرف کشت سلولی رها سازند. سپس با یک میکروسکوپ، محتوای مایع را جستجو میکنند و در آن به دنبال اسپرم میگردند.
مطالعه جدید که توسط کارشناسان استرالیایی انجام شد، نشان داد که چگونه یک ابزار هوش مصنوعی به نام اسپرمسرچ (SpermSearch) میتواند این جستجو را در چند ثانیه انجام دهد و پزشکان را از این فرآیند دشوار رها کند.
در این روش، ابزار «اسپرمسرچ» اسپرم را یافته و در اختیار پزشکان قرار میدهد، سپس آنان میتوانند تصمیم بگیرند که آیا اسپرم واقعاً وجود دارد و آیا برای تلقیح مناسب است یا خیر. نتایج همچنین نشان میدهد که الگوریتم به کار رفته در این ابزار برای شناسایی اسپرم، دقیقتر از پزشکان مجرب عمل میکند.
محققان برای آموزش چنین ابزاری هزاران عکس میکروسکوپی ثابت از اسپرم، سلولها و یاختههای سلولی دیگر را به آن نشان دادند اما تنها اسپرم را در تصاویر برجسته کردند. سپس هوش مصنوعی توانست از طریق تجزیه و تحلیل تصویر یاد بگیرد که یک اسپرم چه شکلی دارد و چگونه ظاهر میشود.
دانشمندان سپس در مرحله بعد برای تست توانایی این ابزار نمونههایی از بافت بیضه هفت بیمار ۳۶ تا ۵۵ ساله را، که همگی مبتلا به شدیدترین نوع ناباروری بودند، در اختیار آن قرار دادند. برای مقایسه همان بافتها برای یافت اسپرم در اختیار یک جنینشناس قرار گرفت.
محققان با مقایسه زمان صرفشده دریافتند که هوش مصنوعی میتواند اسپرم را در کمتر از یک هزارم زمانی که یک پزشک صرف میکند، شناسایی کند. هوش مصنوعی همچنین در مجموع توانست تعداد ۶۱۱ اسپرم را در بافتها پیدا کند، در حالی که جنینشناس ۵۶۰ عدد اسپرم پیدا کرد.
نتایج مطالعه تازه در نشست سالانه انجمن اروپایی تولید مثل انسان و جنینشناسی در شهر کپنهاگ دانمارک، که در ۲۷ ژوئن برگزار شد، ارائه شده است.
محققان میگویند مطالعه صورت گرفته هنوز در مراحل ابتدایی است و در مراحل بعدی به کارآزمایی بالینی بیشتری احتیاج دارد.
