Artificial Intelligence(ભાગ-5)

 

 

જ્યારે નાસાએ સૌપ્રથમ વખત Artificial Intelligence(AI) વડે મનુષ્યના શરીરની ભીતર અને ખાસ કરીને કોષ(cell) તરફ જોયું તો આપણને જ્ઞાત થયું કે આપણે કોષ વિષે ખુબજ ઓછું જાણીએ છીએ. તો આખરે નાસાને કોષમાં એવું શું મળ્યું?

-

મનુષ્યનું શરીર કોષ વડે બન્યું છે. એક અંદાજ અનુસાર માનવ શરીરમાં લગભગ 37.2 ટ્રિલિયન કોષ મૌજૂદ છે. આ કોષ અલગ-અલગ પ્રકારના હોય છે(જુઓ નીચેની ઇમેજ-1). વૈજ્ઞાનિક શોધ આપણને કહે છે કે માનવ શરીરમાં લગભગ 200 વિવિધ પ્રકારના કોષ હોય છે. સૌપ્રથમ રોબર્ટ હૂકે 1665 માં વનસ્પતિના કોષને માઇક્રોસ્કોપ વડે જોયો. તેમણે ઉપયોગમાં લીધેલ માઇક્રોસ્કોપને જુઓ નીચેની ઇમેજ-2 માં. તેમણે પોતાના પુસ્તક Micrographia માં સૌપ્રથમ વખત કોષ વિષે આપણને માહિતી આપી(જુઓ નીચેની ઇમેજ-3). આજે આપણે કોષ વિષે ઘણું જાણીએ છીએ. આપણાં પાઠ્યપુસ્તકોમાં કોષનું બંધારણ, તેમાં રહેલ તત્વો જેવી સઘળી માહિતી ઉપલબ્ધ છે. પરંતુ!! હવે જાણ થઇ કે આપણાં પાઠ્યપુસ્તકોમાં કોષ વિષે તો ખુબજ ઓછું લખાયું છે. કેમ? વાંચો આગળ....

-

કોષને નરી આંખે તો જોઇ નથી શકાતો, તેને જોવા માટે માઇક્રોસ્કોપની જરૂર પડે છે. જ્યારે આપણે કોઇ કોષનું માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા નિરીક્ષણ કરીએ છીએ ત્યારે તેનો એક નમૂનો(sample) લઇએ છીએ. સેમ્પલ લેવાના કારણે તે કોષ પોતાના host થી દૂર થઇ જવાથી લગભગ મૃત થઇ ચૂક્યો હોય છે. તો સામાન્યપણે આપણે મૃત કોષનું નિરીક્ષણ કરી રહ્યાં હોઇએ છીએ. તો પછી જીવિત કોષના બંધારણને કઇરીતે સમજવું? અહીં એન્ટ્રી થાય છે AI ની.

-

હાલમાં જ નાસાએ આપણી આકાશગંગાની મધ્યમાં મૌજૂદ Sagittarius A બ્લેકહોલની છબી સાર્વજનિક કરી. તેમજ આપણાં બ્રહ્માંડમાં લગભગ 2 ટ્રિલિયન આકાશગંગાઓ મૌજૂદ છે તેની પણ ગણતરી કરી. હર આકાશગંગામાં 100 થી વધુ બ્લેકહોલ પણ મૌજૂદ હોય છે. આ સઘળા કાર્ય પાછળ AI નો બહુ મોટો હાથ છે. આજ કારણ છે કે University of California(San Diego) ના પ્રોફેસર Trey Ideker એ નાસાની એક સિસ્ટર કન્સલ્ટ કંપનીની, AI વડે કોષની ભીતર શું છે? તે જાણવા માટે મદદ લીધી. તેઓ જાણવા માંગતા હતાં કે કોષ કઇરીતે કાર્ય કરે છે(ખાસ કરીને કેન્સરના કોષ)?

-

આ માટે કમ્પ્યુટરમાં એક algorithm(પ્રોગ્રામ) બનાવવામાં આવ્યો. જેનું નામ છે MUSIC(Multi Scale Integrated Cell). આ પ્રોગ્રામ, કોષનું એક ડિજિટલ મોડેલ બનાવે છે(જુઓ નીચેની ઇમેજ). જે માટે તે કોષના હર ઘટકને map કરે છે.ત્યારબાદ આપણને કોષમાં ઘણી વસ્તુઓ દેખાવાની શરૂ થઇ જાય છે. આ માટે કોષને વ્યવસ્થિત રીતે સ્કેન કરવું ખુબજ જરૂરી છે. સ્કેનિંગ ઇમેજ અને ડિજિટલ મોડલની ત્યારબાદ તુલના કરવામાં આવે છે. કેટલીક એવી વસ્તુઓ હોય જેનો આપણે અંદાજો લગાવ્યો હોય પરંતુ તે કોષમાં મૌજૂદ ન હોય તેમજ કેટલીક એવી વસ્તુઓ મળતી હોય જેનો આપણને અણસાર સુધ્ધા ન હોય. આ રીતે સ્ટેપ બાય સ્ટેપ એક બહેતર મોડલ બનતું જાય છે. અહીં તેમના વેબસાઇટની લિંક પણ મૌજૂદ છે જ્યાં જઇને તમે કોષના મોડેલ જોઇ શકો છો.

www.idekerlab.uesd.edu/music

-

સૌપ્રથમ પ્રોફેસરે કિડનીના કોષનું પરિક્ષણ કર્યું. આ માટે તેમણે બે ટેકનિક...Protein fluorescent imaging અને Protein biophysical association નો ઉપયોગ કર્યોં. તેમને ફક્ત કિડનીના કોષમાંથી જ 70 નવા તત્વો મળ્યા કે જે અગાઉ આપણે જાણતા હતાં તેના બમણાં છે. પછી તેમણે પ્રોટીન ઉપર અધ્યયન કર્યું કે જે સામેલ હોય છે RNA ની પ્રક્રિયામાં. તો તેમને ઘણાં એવા પ્રોટીન મળ્યા જે આપણે પહેલા નહોતા જાણતા કે તેઓ કિડનીમાં હશે.

-

આ રિસર્ચને નેચર મેગેઝિનમાં પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યું. વૈજ્ઞાનિકોએ ફક્ત કિડનીના એક જ કોષનું અધ્યયન કર્યું અને જે હજારો પ્રોટીન આપણે જાણીએ છીએ તે માનાં 661 પ્રોટીન કેવળ આ કોષમાંથી જ મળ્યા કે જે આપણો અંદાજો ન હતો. આપણને નહોતી ખબર કે એક કોષમાંથી આપણને આટલા બધા પ્રોટીન મળશે. હવે આપણે કિડનીના અન્ય કોષનું અધ્યયન કરવા જઇ રહ્યાં છીએ. સાથેસાથે હ્રદય, મગજ જેવા વિવિધ અંગોનું પણ અધ્યયન કરવા જઇ રહ્યાં છીએ. જેના થકી આપણી સમજ વધુ વિકસિત થશે તેમજ બીમારીઓને દૂર કરવામાં પણ ઘણી મદદ મળશે.