人工智能研究揭示舌头表面的个性

id="first">新的研究结果表明，人工智能 (AI) 和人类舌头的 3D 图像表明，我们每个人的舌头表面都是独一无二的。

研究结果让我们对舌头表面的生物构成以及味觉和触觉因人而异的差异有了前所未有的了解。

专家表示，这项研究在未来发现个人食物偏好、开发健康食品替代品和口腔癌早期诊断方面具有巨大潜力。

人类的舌头是一个高度精密和复杂的器官。它的表面由数百个小芽（称为乳突）组成，有助于味觉、说话和吞咽。

在这些众多的突起中，蘑菇状的菌状乳头控制着我们的味蕾，而冠状的丝状乳头则赋予舌头纹理和触觉。

我们对菌状乳头的味觉功能进行了深入研究，但对个体之间两种形式乳头的形状、大小和图案的差异知之甚少。

由爱丁堡大学信息学院领导的一组研究人员与利兹大学合作，训练人工智能计算机模型，从人类舌头的三维显微扫描中学习，显示乳头的独特特征。

他们将来自 2000 多个单个乳头的详细扫描数据（取自 15 个人舌头的硅胶模具）输入到人工智能工具中。

人工智能模型旨在更好地了解参与者乳头的个体特征，并预测每个志愿者的年龄和性别。

该团队使用少量数据来训练关于乳头不同特征的人工智能模型，并结合拓扑学的大量使用——拓扑学是研究某些空间如何构造和连接的数学领域。

这使得人工智能工具能够以 85% 的准确度预测乳头类型，并绘制舌头表面丝状和菌状乳头的位置。

值得注意的是，我们还发现所有 15 名受试者的乳头都是独特的，并且通过单个乳头可以以 48% 的准确度识别个体。

研究结果发表在《科学报告》杂志上。

该研究获得了英国生物医学人工智能研究与创新 (UKRI) CDT 和欧盟地平线 2020 研究与创新计划下的欧洲研究委员会 (ERC) 的资助。

资深作者、爱丁堡大学信息学院读者 Rik Sakar 教授表示：

“这项研究使我们更加了解舌头表面的复杂结构。

“我们惊讶地发现这些微米大小的特征对每个人来说都是如此独特。想象一下，能够根据特定人群和弱势群体的情况设计个性化食品，从而确保他们在享受食物的同时获得适当的营养。

萨卡尔教授补充道：

“我们现在计划使用这种将人工智能与几何和拓扑相结合的技术来识别其他生物表面的微米级特征。这可以帮助早期检测和诊断人体组织中的异常生长。

主要作者、爱丁堡大学生物医学人工智能博士培训中心 (CDT) 博士生 Rayna Andreeva 表示：

“值得注意的是，基于拓扑的特征对于大多数类型的分析都非常有效，并且它们在个体中是最独特的。这不仅需要对乳头进行进一步研究，还需要对其他类型的生物表面和医疗状况进行进一步研究。 ”

来源:

Materials provided by University of Edinburgh. Note: Content may be edited for style and length.

参考:

Rayna Andreeva, Anwesha Sarkar, Rik Sarkar. Machine learning and topological data analysis identify unique features of human papillae in 3D scans. Scientific Reports, 2023; 13 (1) DOI: 10.1038/s41598-023-46535-9