Новый разработанный метод машинного обучения искусственного интеллекта сможет помочь нам правильно определять «время» на наших внутренних биологических часах. С помощью ИИ мы сможем подобрать правильное время отхода ко сну, длительность сна и настроить множество других важных биологических процессов.
В исследовании, проведенном Университетом Суррея и Университетом Гронингена (Соединенное Королевство), использовалась программа машинного обучения - вид искусственного интеллекта, характерной чертой которого является не прямое решение задачи, а обучение за счёт применения решений множества сходных задач.
ИИ использовался для анализа метаболитов в крови, чтобы предсказать время наших внутренних циркадных ритмов - биологических часов, согласно которым организуются все наши внутренние процессы.
На сегодняшний день стандартным методом определения времени «на циферблате» биологических часов человека является отслеживание изменений концентрации мелатонина - гормона, являющегося регулятором циркадного ритма не только всех животных и человека, но даже растений. Так как мелатонин вырабатывается в основном в ночной период суток во время сна, он получил название «гормон сна».
Мелатонин является основным гормоном эпифиза — отдела мозга, передающего информацию о световом режиме окружающей среды во внутреннюю среду организма. Выработка мелатонина зависит от освещённости — избыток света понижает его выработку, а снижение освещённости увеличивает.
Помимо того, что мелатонин регулирует циркадные ритмы и является мягким естественным снотворным, он также регулирует температуру тела, успокаивает нервную систему и избавляет от стресса. Более того, он препятствует развитию опухолей, замедляет темпы старения и увеличивает продолжительность жизни.
Благодаря усилиям авторов работы, ИИ обучился на многочисленных образцах крови предсказывать естественные повышения и понижения уровня мелатонина у человека в зависимости от времени суток - т.е. предсказывать его уникальный циркадный ритм.
Авторы исследования пояснили, что подобная компьютерная программа поможет в будущем по одному анализу крови оптимизировать лечение нарушений ритма сна-бодрствования и улучшить восстановление после травм. А также поможет подобрать правильный режим питания, соответствующий индивидуальным особенностям организма, и соответственно снизит риски развития серьезных заболеваний, связанных с нарушениями сна и нездоровыми пищевыми привычками.
Ольга Божкова