Une nouvelle application utilisant l’intelligence artificielle pourrait révolutionner la façon dont les scientifiques étudient les cheveux et pourrait conduire au développement de diagnostics de santé basés uniquement sur les cheveux.
Le modèle d’IA accélère et rationalise le processus de quantification des cheveux, permettant à un microscope de scanner des lames et de collecter des images de centaines de cheveux à la fois. En quelques secondes, il peut capturer une abondance de données haute résolution qui sont ensuite traitées avec un algorithme d’apprentissage profond qui collecte la couleur, la forme, la largeur et la longueur de chaque cheveu. Les chercheurs l’ont testé sur la fourrure de souris, mais il pourrait être appliqué aux cheveux de n’importe quelle espèce, y compris les humains.
Les recherches à l'origine de l'application, menées et développées par des scientifiques du Collège de médecine vétérinaire de l'Université d'État de Washington, ont été publiées dans le Journal de recherche en dermatologie.
À bien des égards, les cheveux d'un individu sont en quelque sorte un reflet de sa santé, et si vous commencez à les séparer avec une pince à épiler, ce que font de nombreux scientifiques spécialisés dans les cheveux, vous pouvez faire des découvertes vraiment intéressantes, mais vous le faites manuellement, juste sous le microscope. L'idée était donc de savoir ce qui se passerait si vous pouviez faire faire cela par un programme informatique ?
Ryan Driskell, professeur associé et chercheur principal de la recherche
Le concept de l'application a été imaginé par Jasson Makkar, un étudiant diplômé en biosciences moléculaires de la WSU, qui a été chargé de la tâche monotone de séparer manuellement des milliers de cheveux pour divers projets de recherche axés sur les cheveux et la peau dans le laboratoire de Driskell.
Pour concrétiser cette idée, Makkar a formé un modèle de vision artificielle à l'identification des cheveux à l'aide du cluster de calcul haute performance de la WSU, Kamiak. Avec l'aide supplémentaire du microscope Aperio GT450 du Washington Animal Disease Diagnostic Laboratory, l'imagerie haute résolution des fibres capillaires a été automatisée.
Cette application a de nombreuses implications, notamment dans le domaine de la médecine légale et de l'industrie des produits capillaires, mais permettre aux scientifiques d'évaluer la santé d'une personne ou d'un animal à travers ses cheveux est peut-être la plus importante de toutes, a déclaré Makkar.
En déterminant des données longitudinales sur l’aspect des cheveux sains chez chaque espèce, il a déclaré qu’une échelle pourrait être créée pour que les médecins et les vétérinaires puissent évaluer la santé globale en fonction des cheveux. Différentes conditions, telles que les déséquilibres hormonaux ou les carences nutritionnelles, altèrent la croissance des cheveux de manière à pouvoir être détectées et potentiellement utilisées pour le diagnostic.
La nouvelle technologie pourrait non seulement identifier l’espèce dont provient un cheveu, mais également faire la lumière sur l’âge, la santé et l’origine ethnique des humains, ce qui pourrait faciliter les enquêtes criminelles.
« Les forces de l'ordre utilisent une méthodologie qui consiste à classer les fibres capillaires comme un outil médico-légal dans les enquêtes criminelles », a déclaré Driskell. « Cette méthodologie a été quelque peu controversée car une grande partie de ce travail a été effectuée par des techniciens médico-légaux qui ont identifié visuellement les types de poils trouvés sur une scène de crime, puis les ont comparés à une base de données limitée de types de poils de tous les mammifères. »
Driskell a ajouté que la technologie permet aux scientifiques non seulement d'effectuer un recoupement très précis des fibres capillaires de manière impartiale, mais également de générer une base de données suffisamment grande pour quantifier avec précision les types de cheveux de différents individus et éventuellement des positions anatomiques.
En utilisant ces mêmes outils, Makkar a déclaré que l’évaluation des effets de divers produits capillaires sur les cheveux est une autre capacité apportée par l’application.
« Prenez un échantillon de cheveux, appliquez-y le produit cosmétique que vous testez, puis regardez-le avec notre outil de phénoménologie capillaire en profondeur et voyez comment il change », a déclaré Makkar.
Les données générées dans cette étude sont disponibles via un outil Web interactif sur skinregeneration.org.
