Институт Аллена в Сиэтле запустил Brain Knowledge Platform — цифровую платформу, которую её создатели описывают как самый полный на сегодня инструмент на основе искусственного интеллекта для работы с данными по нейронаукам. Цель проекта — собрать воедино сведения о мозге от десятков команд по всему миру и превратить их в согласованную, сопоставимую систему знаний.
В платформу интегрированы данные по различным видам, включая человека, других приматов и мышей, а также образцы от ранних стадий развития до пожилого возраста. В единый массив сведены данные о типах клеток, возрастных изменениях, признаках заболеваний и другие параметры. С помощью ИИ-алгоритмов все эти данные переведены в формат, который позволяет напрямую сравнивать результаты разных лабораторий и организмов и работать с ними как с одной большой базой.
«Понимание мозга — это не усилие одного института. Нужно объединять сообщество, чтобы разобраться», — сказал руководитель направления данных и технологий Института Аллена Шоайб Муфти (Shoaib Mufti). Одним из ключевых мотивов запуска платформы стала растущая нагрузка от неврологических заболеваний. По данным Института показателей здоровья и оценки (Institute for Health Metrics and Evaluation), за последние десятилетия значительно увеличилось число людей, живущих с инсультом, болезнью Альцгеймера, другими деменциями, менингитом и рядом иных поражений нервной системы. В 2021 году нарушения нервной системы в той или иной форме касались около 3,4 млрд человек — от травм мозга до мигреней.
Различные популяции клеток в мозге мыши. Источник: Allen Institute
Чтобы создать Brain Knowledge Platform, Институт Аллена привлёк организации и проекты, готовые добровольно делиться данными. Среди них — Allen Institute for Brain Science, Фонд Майкла Дж. Фокса по исследованию болезни Паркинсона, команды Университета Вашингтона и Гарварда, проект Seattle Alzheimer’s Disease Brain Cell Atlas (SEA-AD) и другие партнёры. Важную часть массива составляют данные по лабораторным животным, при этом в платформу включены и обезличенные данные, полученные от 84 посмертных доноров человеческого мозга.
Техническую основу системы разработала Amazon Web Services, а Google создала модели искусственного интеллекта, применяемые к нейробиологическим данным. По словам Муфти, Brain Knowledge Platform задумана как «платформа открытий»: ею можно пользоваться не только для проверки заранее сформулированных гипотез, но и для поиска закономерностей в больших массивах информации.
Одно из ключевых преимуществ ресурса — возможность напрямую сопоставлять данные по разным заболеваниям. То, что раньше требовало длительной ручной обработки, теперь доступно в одном интерфейсе.
Учёные буквально могут сравнивать, например, профили мозга при болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона в согласованном формате.
Платформа предоставляется научному сообществу бесплатно. Команда проекта рассчитывает, что к ней будут подключаться новые участники и загружать собственные наборы данных, для этого разрабатывается механизм точного указания вклада авторов, чтобы обеспечить признание и стимулировать открытый обмен.
