Muzikāla partitūra slimībai

Mūzikas režīmā resnās zarnas vēzis izklausās dīvaini. Tas ir atklājums Gils Alterovičs , Hārvardas Medicīnas skolas pētnieks, kurš izstrādā datorprogrammu, kas proteīnu un gēnu ekspresiju pārvērš mūzikā. Viņa akustiskajā tulkojumā harmonija simbolizē labu veselību, un nesaskaņas norāda uz slimībām.





Punktu savienošana : Hārvardas pētnieks ir pārveidojis gēnus (apļus) mūzikā, kartējot attiecības (līnijas) starp tiem un nosakot galvenos tīklus (sarkanos mezglus). Katram tīklam ir piešķirta mūzikas nots.

Jebkurā brīdī katrā mūsu šūnā tūkstošiem gēnu izdala savus molekulāros produktus, bet tūkstošiem citu ir novecojuši. Profils, kurā gēni ir ieslēgti un izslēgti, pastāvīgi mainās, piemēram, ar noteiktām slimībām, piemēram, vēzi.

Meklējot vienkāršāku veidu, kā attēlot gēnu ekspresijai raksturīgo sarežģīto informācijas bibliotēku, Alterovitz nolēma šīs izmaiņas attēlot ar mūziku. Viņš cer, ka ārsti kādu dienu varēs izmantot viņa mūziku, lai agrīni atklātu ar veselību saistītas izmaiņas gēnu ekspresijā, izmantojot muzikālu nesaskaņu, kas, iespējams, uzlabos pacienta iznākumu.



Pirmais solis gēna pārveidē par skaņu bija vairāku mērījumu samazināšana līdz dažiem pamata signāliem, no kuriem katru varēja attēlot ar citu noti. Kopā notis veidotu harmonisku akordu normālos, veselīgos stāvokļos un kļūtu arvien neskaņotāki, jo galvenās fizioloģiskas pazīmes noiet greizi, signalizējot par slimību.

Multivide

  • Klausieties uz gēnu balstītas mūzikas piemērus.

Alterovitz izmantoja matemātisko modelēšanu, lai noteiktu attiecības starp fizioloģiskiem signāliem. Līdzīgi kā dažādas automašīnas automašīnā, daudzas fizioloģiskas pazīmes darbojas sinhroni, lai saglabātu ķermeņa veselību. Šie signāli [nav] izolētas daļas, saka Alterovitz. Tāpat kā automašīnā, viens pārnesums darbojas ar citiem pārnesumiem, lai vadītu, piemēram, stūres pastiprinātāju. Tāpat starp fizioloģiskajiem mainīgajiem ir daudz korelāciju. Ja pulss ir augstāks, citi mainīgie mainīsies kopā, un jūs varat vienkāršot šo dublēšanu un informāciju.

Vēža skaņa : Gēnu un ar tiem saistīto proteīnu populācija resnās zarnas vēža modelī ir transponēta mūzikā. Rezultāts ir neharmonisks skaņdarbs, salīdzinot ar veseliem paraugiem, kas skan harmoniskāk.



Izmantojot datus, kas iegūti pētījumā par olbaltumvielu ekspresiju resnās zarnas vēža gadījumā, Alterovitz analizēja vairāk nekā trīs tūkstošus ar šo slimību saistīto proteīnu. Viņš samazināja tūkstošiem proteīnu četros galvenajos tīklos, izmantojot dažādas ģenētiskas datu bāzes, kas katalogē attiecības starp gēniem un proteīniem. Pēc tam viņš katram tīklam piešķīra noti, un kopā šīs notis veidoja harmonisku akordu. Viņš salīdzināja normālu, veselīgu cilvēku datu kopu mūziku ar resnās zarnas vēža paraugu mūziku un atklāja, ka saskaņā ar viņa modeli resnās zarnas vēzis izklausījās neharmoniski.

Pētnieki, iespējams, varēs pārvērst citas slimības mūzikā, pielāgojot Alterovica izstrādāto sistēmu. Piemēram, pētnieki var identificēt proteīnu tīklus, kas saistīti ar interesējošo traucējumu, un pēc tam piešķirt piezīmes, kas kopā veido neharmoniskus akordus, salīdzinot ar to veselajiem kolēģiem.

Viņš piebilst, ka tehnikai var būt pielietojums ārpus medicīnas, piemēram, informācijas vienkāršošanai gaisa satiksmes dispečeriem un jebkurā citā nozarē, kurā nepieciešama lielu datu kopu analīze. Ir arī iespēja izmantot proteīnu mūziku tikai mūzikas dēļ: dīdžejs Bostonas apgabalā ir izrādījis interesi atskaņot Alterovitz mūziku vietējos bāros, kas ir potenciāls ieņēmumu avots gan mūziķim, gan matemātiķim.



paslēpties