為什麼有些人喜歡參加各種各樣的運動，而有些人恨不得24小時都可以躺著呢？近日來自牛津大學的一項研究表明，這可能是由我們的基因決定的。研究人員利用機器學習演算法，發現了14個遺傳位點，這些遺傳位點揭示了中樞神經系統中與睡眠時間和活動相關的通路。這項研究發表在了《Nature Communications》上。
▲你工作或學習之餘是否喜歡在家宅著呢？（圖片來源：123RF）
缺乏運動可能會導致一系列常見疾病，包括肥胖、糖尿病和心臟病等。而睡眠時間的變化也與心臟、代謝和精神方面的疾病有著非常密切的關係。因此，我們需要對身體的活動及睡眠狀況有著更加深刻的瞭解，這樣才能夠幫助我們擁有更加健康的身體和更好的生活質量。
來自牛津大學的研究人員開展的這項研究，主要利用了機器學習演算法和戴在研究參與者手腕上的活動監測器資料。為了幫助演算法識別和記錄監測器上的活動型別，研究人員尋找了200 名志願者，每名志願者都佩戴了一臺特殊照相機，能夠每20秒捕捉一次他們的活動影像。隨後，研究人員將影像與監測器捕獲的活動資料進行比較，從而讓演算法能夠對這些資料做出詮釋。
▲機器學習演算法透過分析9萬多人的活動資料，發現了14個與活動或睡眠相關的遺傳位點（圖片來源：《Nature Communications》）
然後，科學家們研究了來自UK Biobank超過9萬人的活動資料資訊，並訓練機器學習演算法從大量的活動監測資料中自動識別參與者是否處於久坐或者活動狀態。研究人員將這些資料與UK Biobank的遺傳資訊相結合，發現了14個與活動相關的遺傳區域，其中有7個之前從未與活動狀況聯絡到一起。此外，研究還揭示了提高運動的頻率有助於我們降低血壓，從而減少相關疾病的風險。
「我們行為的方式和原因並不與基因完全相關，但瞭解基因在其中起到的作用有助於提高我們對缺乏運動原因和後果的認識，」這項研究的負責人、來自牛津大學大資料研究所的 Aiden Doherty 博士表示：「只有透過對大量資料的研究，我們才能夠了解人類一些最基本功能的複雜遺傳基礎，比如移動、休息和睡眠等。」
論文的共同作者之一 Karl Smith-Byrne 博士表示，機器學習在大型醫療資料集中的應用越來越廣泛，對多項研究產生了深遠影響。他說：「這些模型在大型研究中，為人類運動行為提供了令人興奮的新見解。」
看完了這篇文章的你，週末不考慮出去運動一下嗎？
參考資料：
[1] Genetic changes associated with physical activity reported. Retrieved December 13, 2018, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/ub-gca120718.php
[2] Genes can determine whether we have active or sedentary lives. Retrieved December 13, 2018, from https://www.earth.com/news/genes-active-sedentary-lives/
[3] Doherty, et al., (2018). GWAS identifies 14 loci for device-measured physical activity and sleep duration. Nature Communications, doi: https://doi.org/10.1038/s41467-018-07743-4