3
تتناول تقنية الإنجاب المساعد (Assisted Reproductive Technology) العقم من خلال دمج الحيوانات المنوية والبويضات في المختبر (in-vitro) وزرع الجنين الناتج في الأنثى لولادة صحية. يعتمد نجاح "الإنجاب المساعد" على اختيار الجنين الأكثر قابلية للحياة، وهي مهمة يقوم بها علماء الأجنة (embryologists) يدويًا. يقوم علماء الأجنة بتقييم قابلية الجنين للحياة ضمن مجموعة من خلال فحص التطور الشكلي لمراحل انقسام الجنين. ومع ذلك، فإن هذه العملية الانتقائية ذات طابع ذاتي وتستهلك الموارد. تعزز هذه الدراسة مجال تقنية الإنجاب المساعد (ART) من خلال استخدام الذكاء الاصطناعي (artificial intelligence) لتقييم الأجنة في مرحلة المورولا (morula stage).
تعتبر مرحلة المورولا مرحلة انقسام أساسية ولكنها أقل استكشافًا في تطوير الأجنة. تحاول هذه الطريقة سد الفجوة الحالية في فهم الهيكل الشكلي للمورولا وقد تحول عمليات الإنجاب المساعد من خلال تحسين معايير اختيار الأجنة. على وجه التحديد، يتم تدريب مصنف فيديو (video classifier) لتحليل التطور الشكلي للأجنة من البداية إلى نهاية مرحلة المورولا والتنبؤ بمصير الجنين - سواء لنقله، أو تجميده (cryopreserve)، أو التخلص منه. تنبأت المصنفات بكفاءة بمقاطع الفيديو "المتخلص منها" وخلطت في كثير من الأحيان بين مقاطع الفيديو "المنقولة" و"المجمدة".
تم التحقيق في فهم المصنف للخصائص الشكلية في مرحلة المورولا من خلال استخدام تقنية الذكاء الاصطناعي القابلة للتفسير (Grad-CAM explainable AI)، مما يوفر لعلماء الأجنة رؤى أعمق حول تطوير الأجنة في هذه المرحلة. أظهرت خرائط حرارة Grad-CAM أنماط تطوير مورولا مميزة للنتائج المتوقعة: مقاطع الفيديو "المجمدة" و"المتخلص منها"، بينما كانت مقاطع الفيديو "المنقولة" تفتقر إلى إشارات الشكل ذات الصلة.