Учёные решили загадку сердца, заданную 500 лет назад Леонардо да Винчи
Фото: lucnix.be
Исследователи изучили функцию сложной сети мышечных волокон (трабекул), выстилающих внутреннюю поверхность сердца. Исследование, опубликованное в журнале Nature, проливает свет на вопросы, заданные Леонардо да Винчи ещё 500 лет назад, и показывает, как особенности этих специфических мышц влияют на работу сердца и приводят к сердечной недостаточности. Чтобы осмыслить роль и развитие трабекул, специалисты задействовали искусственный интеллект для анализа 25 тысяч снимков сердца, которые были получены с помощью МРТ.
В проекте участвовали сотрудники Европейского института биоинформатики (EMBL), лаборатории Колд-Спринг-Харбор, Лондонского института медицинских наук, Гейдельбергского университета имени Рупрехта и Карла, а также Миланского технического университета, информирует зарубежный научный портал eurekalert.org.
Напомним, что Леонардо да Винчи был первым, кто в истории медицины зафиксировал в рисунке трабекулы (мышечные волокна) и их фрактальные узоры в виде снежинок. Он предположил, что они «нагревают» кровь, проходящую сквозь сердце. Сегодня считается, что на раннем этапе развития младенца в человеческом сердце образуется изощрённая сеть мышечных волокон (трабекул), которые создают геометрические узоры на его внутренней поверхности. И именно эти трабекулы помогают насыщать кислородом развивающееся сердце. Однако их функция у взрослых была непонятна медикам до сих пор.
Наши результаты отвечают на очень старые вопросы базовой анатомии человека. По мере того как возможности генетического анализа и искусственного интеллекта прогрессируют, мы с каждым разом «перезагружаем» наше понимание физиологии до беспрецедентных масштабов, — сказал заместитель генерального директора EMBL Эван Бирни.
Новые изыскания показали, что шероховатая поверхность сердечных желудочков позволяет крови течь «более эффективно» во время каждого сердцебиения, примерно так же, как ямочки на мяче для гольфа помогают мячу двигаться дальше, снижая воздушное сопротивление.
Более того, исследователи обнаружили, что форма трабекул способна влиять и на работу сердца — в случае их деградации могут провоцироваться сердечные заболевания. Это подтвердили генетические данные 50 тысяч обследованных испытуемых. Оказалось, что именно изменённая специфика фрактальных структур в этих мышечных волокнах вызывает сердечную недостаточность.
Любые новые данные фундаментальных исследований человеческого организма имеют важное значение, в том числе и прикладное. Дальнейшие исследования трабекул могут помочь учёным лучше понять, как развиваются распространённые сердечные заболевания, и изучить новые подходы к их лечению. Безусловно, очень интересен тот факт, что ещё 500 лет назад гениальный Леонардо да Винчи задался вопросом, почему сердечная мышца имеет именно такое причудливое строение. И выходит, что только сейчас благодаря современным методам исследования, в том числе искусственному интеллекту, мы приблизились к пониманию ответа на этот вопрос, — прокомментировал данное открытие в беседе с NEWS.ru заслуженный врач России, опытный хирург, сенатор Владимир Круглый.
