Les chercheurs du centre de recherche Ames ont étudié ces mécanismes en appliquant l'apprentissage automatique (ML) pour identifier des modèles dans des ensembles de données sur des souris exposées à la microgravité. Les méthodes de ML sont particulièrement efficaces pour identifier des modèles dans des données biologiques complexes et conviennent à la recherche biologique spatiale où de petits ensembles de données sont souvent combinés pour augmenter la puissance statistique.

L'entraînement en résistance peut contrecarrer les effets négatifs de la microgravité sur la santé sur l'atrophie musculaire, mais une nouvelle recherche du Centre de recherche Ames cherche à comprendre les mécanismes physiologiques en jeu pour identifier des biomarqueurs pouvant éclairer des contre-mesures innovantes. L'étude était un projet du programme de formation en sciences de la vie spatiale de la NASA au centre de recherche Ames. Il a été publié dans la revue npj Microgravity .

L'analyse de l'apprentissage automatique montre les facteurs moléculaires des changements physiologiques dans la pompe du réticulum sarcoplasmique/endoplasmique des canaux calciques (SERCA), entraînant des modifications musculaires et une perte musculaire chez les rongeurs des vols spatiaux. Des modèles ML ont été créés pour identifier les protéines susceptibles de prédire la résilience d'un organisme à la microgravité en ce qui concerne l'absorption du calcium dans les muscles. Des protéines spécifiques, Acyp1 et Rps7, se sont révélées être les biomarqueurs les plus prédictifs associés à un apport accru en calcium dans les muscles à contraction rapide.

Cette étude a offert un premier aperçu de l'utilisation du ML sur l'absorption du calcium dans les muscles lorsqu'ils sont exposés à des conditions de microgravité. Cette étude a démontré le rôle de l'initiative de science ouverte de la NASA dans l'accélération de la biologie spatiale en s'appuyant sur l'Open Science Data Repository (OSDR) et les groupes de travail d'analyse de l'ARC, ainsi que sur la participation d'une équipe de recherche internationale des États-Unis, du Canada, du Danemark et Australie. Notamment, le premier auteur de l'article était un étudiant de premier cycle à l'UC Berkeley, démontrant le potentiel illimité des collaborations NASA-Berkeley dans la recherche en sciences de la vie avec le prochain centre spatial de Berkeley au NASA Research Park.