News | 22.04.2024 | Pressemeldung

Hirnforschung ohne Programmierexpertise möglich

Forschende von Helmholtz Munich und dem LMU Klinikum stellen DELiVR vor, eine neue KI-basierte Lösung für komplexe Aufgaben in der Gehirnforschung. Indem es fortgeschrittene Programmierkenntnisse überflüssig macht, demokratisiert das Deep-Learning-Tool die moderne Neurowissenschaft. DELiVR ermöglicht eine effiziente Analyse der räumlichen Dynamik von Gehirnzellen im Kontext von Krankheiten, was die Entwicklung präziser Therapien zur Verbesserung der Patientenversorgung vorantreibt.
Ansicht eines gesamten Mausgehirns, das Zellen zeigt, die von DELiVR erkannt wurden. Jede Farbe repräsentiert eine andere Gehirnregion und veranschaulicht die räumliche Verteilung der neuronalen Aktivität. 

Demokratisierung der Gehirnanalyse in 3D

Viele Krankheiten sind mit Veränderungen in der Expression bestimmter Proteine im Gehirn verbunden. Um diese Veränderungen zu erforschen, untersuchen Wissenschaftler:innen, wie sie sich während des Krankheitsverlaufs in Modellorganismen entwickeln. Um das ganze Gehirn, beispielsweise einer Maus, zu erfassen, erzeugen sie große Datensätze. Für deren sinnvolle Interpretation sind präzise Quantifizierungsmethoden erforderlich. Die Identifizierung markierter Zellen in großen 3D-Bilddaten ist jedoch eine Herausforderung. Denn obwohl künstliche Intelligenz (KI) die Datenanalyse erleichtert, erfordert sie meist umfangreiche Datenannotationen und fortgeschrittene Programmierkenntnisse. Dies führt dazu, dass nur spezialisierte Labore die Vorteile von KI nutzen können. Das Forschungsteam aus München hatte daher das Ziel, diese Barriere zu überwinden und die Analyse von 3D-Bilddaten einer breiteren Wissenschaftscommunity zugänglich zu machen.


"DELiVR bietet eine nahtlose Lösung zur Identifizierung und Analyse von Zellen im gesamten Gehirn. Dadurch erhalten wir unschätzbare Einblicke in ihre Rollen und Verhaltensweisen – sowohl im gesunden als auch im kranken Zustand. Das Besondere dabei ist, dass man dafür kein Experte im Progammieren sein muss. DELiVR vereinfacht die Entwicklung neuer therapeutischer Maßnahmen, die letztendlich die Lebensqualität von kranken Personen verbessern könnten."

Prof. Ali Ertürk, der die Entwicklung des Tools bei Helmholtz Munich leitete