แม้ว่าการศึกษาหลายชิ้นจะเชื่อมโยงการสูบบุหรี่ระหว่างตั้งครรภ์ กับความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาท แต่ผลของการทดลองเชิงพฤติกรรมในหนูที่ได้รับสารนิโคตินก่อนคลอดกลับไม่สอดคล้องกัน การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์จากญี่ปุ่นได้พัฒนากรอบการทำงานที่เน้นการเรียนรู้เชิงลึก เพื่อสังเกตและจำแนกพฤติกรรมของหนูโดยการใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อทำให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและเป็นกลางมากขึ้น แสดงให้เห็นว่าการได้รับสารนิโคตินก่อนคลอด อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคออทิสติกและโรคสมาธิสั้นในทารกแรกเกิด
ข้อเท็จจริงที่ว่าการสูบบุหรี่เป็นปัจจัยเสี่ยงของโรคต่าง ๆ รวมถึงมะเร็ง โรคหลอดเลือดสมอง และเบาหวาน เป็นที่ทราบกันมานานประมาณครึ่งศตวรรษ อย่างไรก็ตาม ในช่วง 2 – 3 ทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้เผยให้เห็นถึงผลกระทบจากการสูบบุหรี่ในระหว่างตั้งครรภ์ ซึ่งเชื่อมโยงนิสัยและการเสียชีวิตของทารกที่สูงขึ้น การคลอดที่ล้มเหลว และน้ำหนักตัวน้อยเมื่อแรกเกิด นอกจากนี้ การศึกษาล่าสุดยังชี้ให้เห็นว่าการสัมผัสนิโคตินก่อนคลอด (prenatal nicotine exposure, PNE) อาจเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาท เช่น โรคสมาธิสั้น (ADHD) และโรคออทิสติก (ASD)
การศึกษานี้ใช้แบบจำลองสัตว์ (เช่น สัตว์ฟันแทะ) เพื่อทำความเข้าใจว่า PNE นำไปสู่ความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาทได้อย่างไร ด้วยการวิเคราะห์พฤติกรรมของสัตว์ฟันแทะ พวกเขาสามารถอนุมานได้ว่า PNE เป็นสาเหตุหรือไม่ ต่อการเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาทและบริเวณสมอง โดยใช้ประโยชน์จากปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อสร้างความแม่นยำและมากขึ้น ผลการศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสาร Cells เมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 2024 นักวิจัยจากโรงเรียนการแพทย์มหาวิทยาลัยชินชู ประเทศญี่ปุ่น พัฒนาและฝึกอบรมระบบการเรียนรู้เชิงลึกเพื่อวิเคราะห์พฤติกรรมกับหนูที่เกิดจาก PNE โดยพบความกระจ่างเกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างสารนิโคติน และความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาท กรอบการทำงานที่ใช้ AI นั้น อาศัยการรวมกันของชุดเครื่องมือโอเพ่นซอร์ส 2 ชุดที่ได้รับการยอมรับอย่างดี ได้แก่ DeepLabCut และ Simple Behavioral Analysis (SimBA) โดยเครื่องมือ AI สามารถติดป้ายกำกับส่วนต่าง ๆ ของร่างกายของสัตว์ในวิดีโอฟุตเทจ และประเมินท่าทางของพวกมันได้อย่างแม่นยำ โดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง ในการทดสอบนี้พวกเขาวางหนูไว้บนแท่นที่ยกสูงขึ้นเล็กน้อย และจดบันทึกด้วยตนเองและบันทึกโดยระบบ AI ว่าหนูรอนานแค่ไหนก่อนที่จะกระโดดลงจากแท่น ผลการทดสอบชี้ให้เห็นว่าหนูที่สัมผัส PNE มีความหุนหันพลันแล่นมากกว่า ซึ่งเป็นคุณลักษณะทางพฤติกรรมของโรคสมาธิสั้นในมนุษย์ พวกเขายังได้ทดสอบความจำในการทำงานของหนู โดยใช้เขาวงกตรูปตัว Y และนับด้วยจำนวนครั้งที่หนูแต่ละตัวเปลี่ยนจากแขนข้างหนึ่งของเขาวงกตไปอีกข้าง โดยหนูที่สัมผัสนิโคตินมีความจำที่แย่ลงด้วย นอกจากนั้นหนูยังแสดงพฤติกรรมที่คล้ายกับอาการออทิสติกในมนุษย์อีกด้วย และเมื่อศึกษาสมองส่วน hippocampus ของหนู พบว่า มีการลดลงของสารสื่อประสาทเช่นเดียวกับเด็กที่เป็นออทิสติกด้วย
การศึกษาผลของการสัมผัสสารนิโคตินตั้งแต่ในครรภ์ โดยใช้ระบบ AI เป็นอีกวิธีการใหม่เพื่อให้ได้ผลลัพธ์โดยปราศจากข้อลำเอียงของผู้สังเกตที่เป็นมนุษย์เพียงอย่างเดียว ทั้งนี้ ผลการศึกษานี้กระตุ้นให้ตระหนักถึงอันตรายของการสูบบุหรี่ขณะตั้งครรภ์มีผลต่อพัฒนาการและพฤติกรรมของเด็กอย่างไร อันจะนำไปสู่การป้องกันภาวะดังกล่าวตั้งแต่เนิ่น ๆ เป็นต้น
เรียบเรียงโดย พญ. พนิดา วิจารณ์
ข้อมูลจาก www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240305134228.htm
