CHIREC 国际学校,印度海得拉巴 摘要 截至 2023 年 11 月,已有 676 人进入太空。随着这个数字每年都在不断上升,并且进一步的长期太空探索计划甚至延伸到 2030 年代,对恶劣太空条件对人体生理、遗传学和一般系统带来的挑战进行全面分析变得越来越重要。了解这些因素反过来可以帮助重塑地球上的医疗技术,例如使用压力可调节服来对抗产后出血患者的极端加速和重力变化。本文深入探讨了两个主要主题:首先,微重力、银河宇宙射线和隔离等条件对端粒长度、神经眼科和心脏病学等系统的影响;其次,通过分析 NASA 双胞胎研究以及医学应用的二次研究,这些困难如何用于推进地球疾病的治疗。这对于为未来的太空任务和医学的可能发展(无论是在太空还是在地球上)制定框架和参考领域至关重要。关键词:太空条件、NASA 双胞胎研究、人体生理学、遗传学、医学应用。简介 本文的目的是评估微重力、银河宇宙射线(一种太空辐射)和物理隔离对端粒长度、DNA损伤反应、免疫反应、肌肉系统、线粒体、心脏病学、神经眼系统、心理学(“脱离”效应)和认知表现的影响,以及这些影响如何在综合现有研究并提供新视角的同时,为地球医学带来新的进步。2015 年 3 月,NASA(美国国家航空航天局)的 HRP(人类研究计划)对一对同卵双胞胎宇航员启动了一项为期 340 天的调查,称为 NASA 双胞胎研究 1 。调查的目的是“观察宇航员在太空环境中与地球上的日常生活相比,在身体、分子和认知方面会发生什么变化”(NASA 2 )。
尽管人工智能 (AI) 作为一门学科已成立 60 多年,但由于计算机技术的进步、机器学习算法的改进、图形处理单元通用计算的发展、大数据访问的增加以及云计算的兴起等诸多原因,人工智能在二十一世纪的前二十年取得了迅速发展。人工智能已被用于解决生活中各个方面的各种挑战性问题,例如商业、教育、安全、医学(Topol,2019 年;Rajpurkar 等人,2022 年)以及本合集感兴趣的人体生理学。本合集的目的是广泛介绍人工智能应用于人体生理学各种生物系统,特别是心血管、呼吸和内分泌系统所取得的最新进展。四篇文章极大地展示了人工智能在解决先前已知的心血管系统诊断局限性方面的应用。在缺血性心肌病领域,Zhao 等人。提出了几种基于支持向量机的模型,使用计算出的样本熵、心电图 (ECG) 和心向量图的 ST-T 段的空间异质性指数和时间异质性指数作为输入特征,组合模型作为检测心肌缺血的非侵入性工具具有最佳分类器性能。在将人工智能应用于结构性心脏病的解释时,Bailoor 等人使用基于心音主成分和瓣膜状态的健康和狭窄主动脉瓣的“声学特征”训练了线性判别分类器,以检测主动脉瓣异常。在心电图诊断和心律失常解释的道路上,Brisk 等人展示了波分割如何成为一种有用的心电图表示学习形式,从而提高模型在下游任务上的性能。最后,Cámara-Vázquez 等人讨论了深度卷积神经网络和体表电位映射在确定心房颤动患者消融目标区域方面的潜力。