השפלה לעומק היא בעיה שהביולוגים מכירים היטב: ככל שמסתכלים עמוק יותר לתוך דגימה, כך התמונה הופכת מטושטשת יותר. עובר תולעת או פיסת רקמה עשויה להיות בעובי של עשרות מיקרונים בלבד, אך כיפוף האור גורם לתמונות מיקרוסקופיות לאבד את חדותן כאשר המכשירים מציצים מעבר לשכבה העליונה.
כדי להתמודד עם בעיה זו, מיקרוסקופים מוסיפים טכנולוגיה למיקרוסקופים קיימים כדי לבטל את העיוותים הללו. אבל הטכניקה הזו, הנקראת אופטיקה אדפטיבית, דורשת זמן, כסף ומומחיות, מה שהופך אותה לזמינה למעט מעבדות ביולוגיה יחסית.
כעת, חוקרים בקמפוס המחקר Janelia של HHMI ומשתפי פעולה פיתחו דרך לבצע תיקון דומה, אך ללא שימוש באופטיקה אדפטיבית, הוספת חומרה נוספת או צילום תמונות נוספות. צוות ממעבדת Shroff פיתח שיטת בינה מלאכותית חדשה המייצרת תמונות מיקרוסקופיה חדות לאורך דגימה ביולוגית עבה.
כדי ליצור את הטכניקה החדשה, הצוות מצא תחילה דרך לדגמן כיצד התמונה הופחתה כאשר המיקרוסקופ צולם עמוק יותר לתוך דגימה אחידה. לאחר מכן הם יישמו את המודל שלהם על תמונות סמוך לצד של אותה דגימה שלא הושחתו, מה שגרם לתמונות הברורות הללו להתעוות כמו התמונות העמוקות יותר. לאחר מכן, הם אימנו רשת עצבית להפוך את העיוות עבור הדגימה כולה, וכתוצאה מכך תמונה ברורה לאורך כל עומק הדגימה.
לא רק שהשיטה מייצרת תמונות שנראות טוב יותר, אלא שהיא גם אפשרה לצוות לספור בצורה מדויקת יותר את מספר התאים בעוברי תולעים, להתחקות אחר כלי דם ומסלולים בעוברים שלמים של העכברים ולבחון מיטוכונדריה בחתיכות של כבד ולבבות של עכברים.
השיטה החדשה המבוססת על למידה עמוקה אינה דורשת שום ציוד מעבר למיקרוסקופ סטנדרטי, מחשב עם כרטיס גרפי ומדריך קצר כיצד להפעיל את קוד המחשב, מה שהופך אותו לנגיש יותר מטכניקות אופטיקה אדפטיבית מסורתיות.
מעבדת Shroff כבר משתמשת בטכניקה החדשה לצילום עוברי תולעים, והצוות מתכנן להמשיך ולפתח את המודל כדי להפוך אותו לפחות תלוי במבנה הדגימה כך שניתן יהיה ליישם את השיטה החדשה על דגימות פחות אחידות.
