211service.com
Muzikinė partitūra ligai
Kai skamba muzika, gaubtinės žarnos vėžys skamba siaubingai. Tai atradimas Gil Alterovitz , Harvardo medicinos mokyklos mokslo darbuotojas, kuriantis kompiuterinę programą, kuri baltymų ir genų ekspresiją paverčia muzika. Jo akustiniame vertime harmonija reiškia gerą sveikatą, o nesantaika – ligą.
Taškų sujungimas : Harvardo mokslininkas genus (apskritimus) pavertė muzika, nubrėždamas ryšį (linijas) tarp jų ir nustatydamas pagrindinius tinklus (raudonus mazgus). Kiekvienam tinklui priskiriama muzikinė nata.
Bet kuriuo metu kiekvienoje mūsų ląstelėje tūkstančiai genų išskiria savo molekulinius produktus, o dar tūkstančiai sensta. Genų įjungimo ir išjungimo profilis nuolat kinta, pavyzdžiui, dėl specifinių ligų, tokių kaip vėžys.
Ieškodamas supaprastinto būdo, kaip pavaizduoti sudėtingą informacijos, būdingos genų ekspresijai, biblioteką, Alterovitzas nusprendė tuos pokyčius pavaizduoti muzika. Jis tikisi, kad gydytojai vieną dieną galės panaudoti jo muziką, norėdami anksti aptikti su sveikata susijusius genų ekspresijos pokyčius, per muzikinį slydimą į nesutarimą, o tai gali pagerinti paciento būklę.
Pirmasis žingsnis konvertuojant geną į garsą buvo kelių matavimų sumažinimas iki kelių pagrindinių signalų, kurių kiekvienas galėtų būti pavaizduotas skirtinga nata. Kartu natos sudarytų harmoningą akordą esant normalioms, sveikoms būsenoms ir vis labiau nesuderintų, kai pagrindiniai fiziologiniai požymiai suklysta ir signalizuoja apie ligą.
Multimedija
Klausykite genais pagrįstos muzikos pavyzdžių.
Alterovitzas naudojo matematinį modeliavimą, kad nustatytų ryšius tarp fiziologinių signalų. Panašiai kaip įvairios automobilio sistemos, daugelis fiziologinių požymių veikia sinchroniškai, kad kūnas būtų sveikas. Šie signalai [nėra] atskirtos dalys, sako Alterovitzas. Kaip ir automobilyje, viena pavara veikia kartu su kitomis pavaromis, kad valdytų, pavyzdžiui, vairo stiprintuvą. Panašiai yra daug koreliacijų tarp fiziologinių kintamųjų. Jei širdies susitraukimų dažnis yra didesnis, kiti kintamieji judės kartu, o jūs galite supaprastinti tą perteklumą ir informaciją.
Vėžio garsas : Genų ir su jais susijusių baltymų populiacija gaubtinės žarnos vėžio modelyje buvo perkelta į muziką. Rezultatas yra neharmoninga kompozicija, palyginti su sveikais mėginiais, kurie skamba harmoningiau.
Naudodamas duomenis, surinktus tiriant baltymų ekspresiją sergant storosios žarnos vėžiu, Alterovitzas išanalizavo daugiau nei tris tūkstančius susijusių baltymų, susijusių su liga. Jis suskirstė tūkstančius baltymų į keturis pagrindinius tinklus, naudodamas įvairias genetines duomenų bazes, kuriose registruojami genų ir baltymų santykiai. Tada jis kiekvienam tinklui priskyrė po natą ir kartu šios natos sudarė harmoningą akordą. Jis palygino normalių, sveikų žmonių duomenų rinkinių muziką su gaubtinės žarnos vėžio pavyzdžių muzika ir nustatė, kad pagal jo modelį gaubtinės žarnos vėžys skamba neharmoningai.
Tyrėjai gali paversti kitas ligas muzika, suderindami Alterovitzo sukurtą sistemą. Pavyzdžiui, mokslininkai gali nustatyti baltymų tinklus, susijusius su dominančiu sutrikimu, ir tada priskirti pastabas, kurios kartu sudaro neharmoningus akordus, palyginti su sveikais kolegomis.
Jis priduria, kad šis metodas gali būti pritaikytas ne medicinoje, pvz., siekiant supaprastinti informaciją oro eismo valdytojams, ir bet kurioje kitoje pramonės šakoje, kuriai reikia didelių duomenų rinkinių analizės. Taip pat yra galimybė naudoti baltyminę muziką tik dėl muzikos: Bostono srities didžėjus išreiškė susidomėjimą groti Alterovitzo muziką vietiniuose baruose – potencialus pajamų šaltinis muzikantams ir matematikams.