人工智能为解开一个长达500年的谜题提供了线索

研究人员研究了一个复杂网格的功能肌肉纤维这条线是心脏的内表面。他们的研究揭示了500年前列奥纳多·达·芬奇提出的问题，并揭示了这些肌肉的形状是如何影响心脏功能和心脏功能的心脏衰竭．

在人类中，心脏是第一功能器官在怀孕后的四个星期内就开始自发地跳动。在发育早期，心脏生长出错综复杂的肌肉纤维网络——称为“小梁”——在心脏的内表面形成几何图形。这些被认为有助于给正在发育的心脏提供氧气，但它们在成年人中的作用自16世纪以来一直是一个未解之谜。

为了了解小梁的作用和发展，一个国际研究团队使用人工智能分析25000个核磁共振扫描心脏，以及相关的心脏形态和遗传数据。这项研究揭示了小梁是如何工作和发展的，以及它们的形状是如何影响的心脏病．英国生物银行已经公开了研究数据。

达芬奇生物之谜的答案

16世纪，列奥纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci)是第一个描绘小梁及其雪花状分形图案的人。他推测，当血液流经心脏时，它们会温暖血液，但它们真正的重要性直到现在才被认识到。“我们的发现回答了基本人类生物学中非常古老的问题。随着大规模基因分析和人工智能的发展，我们正在以前所未有的规模重新启动对生理学的理解，”EMBL的副主任伊万·伯尼说。

研究表明，心室粗糙的表面可以让血液在每次心跳时更有效地流动，就像高尔夫球上的酒窝一样，减少空气阻力，帮助球走得更远。

这项研究还强调了人类的六个区域DNA这就影响了肌肉纤维中分形图案的形成。有趣的是，研究人员发现其中两个区域也调节神经细胞的分支，这表明在发育中的大脑中可能存在类似的机制。“我们的工作显著地提高了我们对心肌小梁重要性的理解，”冷泉港实验室的首席研究员汉娜·迈耶解释说。“也许更重要的是，我们还展示了一个真正的多学科研究团队的价值。只有结合遗传学、临床研究和生物工程，我们才发现了心肌小梁在成人心脏功能中的意想不到的作用。”

小梁和心力衰竭的风险

研究人员发现，小梁的形状会影响心脏的功能，这表明它可能与心脏病有关。为了证实这一点，他们进行了分析基因数据从5万名患者中发现，这些肌纤维中不同的分形模式影响了心力衰竭的风险。

对小梁的进一步研究可能有助于科学家更好地了解常见心脏病的发病机制，并探索新的治疗方法。“列奥纳多·达·芬奇500年前就勾画出了心脏内部这些复杂的肌肉，直到现在我们才开始了解它们对人类健康的重要性。”这项工作为心力衰竭的研究提供了一个令人兴奋的新方向，它影响着英国近100万人的生活，”德克兰·奥里根(Declan O’regan)说，他是伦敦医学科学协会(MRC London Institute of Medical Sciences)的临床科学家和放射顾问医生。

这项研究发表在杂志上自然．