ردیابی پشه‌های ناقل بیماری با کمک یادگیری ماشینی

برخی از پشه‌ها علاوه بر گزیدن و ایجاد وزوزهای آزاردهنده، به بروز بیماری‌های مضر منجر می‌شوند. "پشه تب زرد"(Aedes aegypti)، گونه‌ای پشه است که عامل انتقال "تب دنگی" (Dengue fever)، "چیکونگونیا"(Chikungunya) و "زیکا"(Zika) به شمار می‌رود.

"نورا سارمان"(Norah Saarman)، زیست‌شناس "دانشگاه ایالتی یوتا"(Utah State University) و از پژوهشگران این پروژه گفت: ما در حال بررسی اتصالات ژنتیکی این گونه پشه هستیم تا درک خود را در مورد آن افزایش دهیم.

پژوهشگران در این پروژه، برای بررسی اتصالات ژنتیکی پشه تب زرد، از یک روش یادگیری ماشینی استفاده کردند.

سارمان ادامه داد: این رویکرد به ما امکان می‌دهد تا بر برخی از محدودیت‌های مدل‌های قدیمی غلبه کنیم. روش ما، ترکیبی از مزایای یک چارچوب یادگیری ماشینی و یک فرایند بهینه‌سازی تکراری است که داده‌های ژنتیکی و زیست‌محیطی را ادغام می‌کند.

وی افزود: ما با استفاده از این مدل یادگیری ماشینی و تصاویر ماهواره‌ای ناسا می‌توانیم داده‌های مکانی را با داده‌های ژنتیکی که پیشتر جمع‌آوری کردیم، ادغام کنیم تا به بررسی حرکات ویژه این پشه‌ها بپردازیم.

بسیاری از مدیران و مقامات دولتی برای دفع حشرات مزاحم، به آفت‌کش‌ها اعتماد کرده‌اند. سارمان گفت: همانطور که می‌دانیم، سموم آفت‌کش، به محیط زیست و انسان آسیب می‌رسانند. در عین حال، پشه‌ها نیز در حال تکامل مقاومت خود نسبت به این سموم هستند. این موضوع، چالشی را پدید می‌آورد که تنها با به دست آوردن اطلاعات بیشتر در مورد محل زندگی پشه‌ها و نحوه رفت و آمد آنها، قابل حل شدن است.

به گفته سارمان، پشه‌های بازمانده نه تنها با منابع غذایی متفاوت سازگار هستند و در برابر سموم دفع آفت مقاومت می‌کنند، بلکه با دماهای گوناگون نیز سازگار می‌شوند و همین موضوع به آنها امکان می‌دهد که در مناطق سردتر نیز گسترش یابند.

روش‌های کنونی برای مهار پشه‌های ناقل بیماری، بر راه‌حل‌های مبتنی بر زیست‌فناوری از جمله اصلاح ژنتیکی پیشرفته متکی هستند.

سارمان اضافه کرد: ما امیدواریم که ابزارهای در حال توسعه بتوانند به مدیران کمک کنند تا روش‌های موثری را برای کاهش جمعیت پشه‌ها و پیشگیری از انتقال بیماری شناسایی کنند.

این پژوهش، در مجله "PNAS" به چاپ رسید.