Forskere søger borgerforskere til at bidrage til verdensomspændende myggesporing

Det er en lyd, der kan holde selv de trætteste blandt os fra at falde i søvn:den høje klynken fra en myg. Denne irriterende summen får os allerede til at løbe, klask og sladder på afskrækningsmiddel. Men hvis Stanford University-forskere har deres vilje, det kan også få os til at tage vores mobiltelefoner frem og lave lidt videnskab.

Prakash Lab i Stanford, ledet af Manu Prakash, adjunkt i bioteknik, søger borgerforskere til at bidrage til Abuzz, en mygovervågningsplatform, laboratoriet udviklede til at producere det mest detaljerede globale kort over myggedistribution. Alt hvad der kræves for at deltage er en mobiltelefon til at optage og indsende summen af ​​en myg, hvilket betyder, at næsten alle fra hele verden kan deltage i dette arbejde.

Mere end blot skadedyr, myg kan bære dødelige sygdomme, herunder malaria, gul feber, dengue, West Nile virus, chikungunya og Zika. Sygdomme spredt af myg resulterer i millioner af dødsfald hvert år, og byrden af ​​deres virkninger bæres stærkest af steder med de færreste ressourcer.

"Vi kunne aktivere verdens største netværk af myggeovervågning - bare ved at bruge værktøjer, som næsten alle rundt om i verden nu har i lommen, " sagde Prakash, som er seniorforfatter til et papir, der demonstrerer gennemførligheden af ​​denne tilgang, offentliggjort i nummeret 31. oktober af eLife . "Der er meget begrænsede ressourcer til rådighed til vektorovervågning og -kontrol, og det er ekstremt vigtigt at forstå, hvordan du vil anvende disse begrænsede ressourcer, hvor myggene er."

Med nok bidrag fra borgerforskere rundt om i verden, Abuzz kunne oprette et kort, der fortæller os præcis, hvornår og hvor de farligste arter af myg sandsynligvis er til stede, og som kan føre til meget målrettede og effektive kontrolindsatser.

"Hvis du ser en myg, og du slår den, du har sparet dig selv for en kløe i en dag. Men hvis du ser en myg, og du optager den, og du sender dataene til Abuzz-projektet, så har du potentielt bidraget til en indsats, der kan reducere byrden af ​​myggebåren sygdom i mange generationer i fremtiden, forhåbentlig, " sagde Haripriya Mukundarajan, en kandidatstuderende i Prakash Lab og hovedforfatter af papiret.

Abuzz er en lavpris, hurtig, nem måde at få en utrolig mængde af nye data om myg. At bidrage til denne forskning er så simpelt som at holde en mobiltelefonmikrofon i nærheden af ​​en myg, optager dens brummen, mens den flyver, og uploader optagelsen til Abuzz-webstedet. Forskerne tager det rå signal, rydde op i den lyd for at reducere baggrundsstøj og køre den gennem en algoritme, der matcher den pågældende buzz med den art, der med størst sandsynlighed har produceret den.

Når kampen er fundet, forskerne vil sende den person, der har indsendt optagelsen oplysninger om den myg, de har fundet, og markere hver optagelse på et kort på hjemmesiden, viser præcis, hvor og hvornår den myggeart blev set.

Det afgørende for Abuzz's succes er det faktum, at myggearter kan differentieres ved frekvensen af ​​deres vingeslag, hvilket er det, der frembringer deres karakteristiske klynk. Ved dette, Prakash og hans team skabte et myggelydsbibliotek, organiseret efter art, som driver matchningsalgoritmen. Samlet set, forskerne fangede omkring 1, 000 timers myggesur fra 18 laboratorieopdrættede og to vilde myggearter, som alle var arter, der er relevante for menneskers sundhed.

I erkendelse af, at folk, der kunne have størst gavn af Abuzz, muligvis ikke har adgang til de nyeste smartphones, forskerne designede platformen, så den kan fungere fra optagelser fra næsten enhver mobiltelefonmodel. De fleste af de data, de fokuserede på i undersøgelsen, blev optaget på en $20 muslinge-stil mobiltelefon fra 2006.

Yderligere forenkling af processen, Abuzz-algoritmen har fungeret ved at bruge så lidt som en femtedel af et sekunds lyd - selvom optagelser på et sekund eller længere er de mest ønskværdige. Sådanne grundlæggende krav betyder, at blot optagelse i nærheden af ​​en myg, lige som den letter fra en overflade, er nok til at skabe en Abuzz-værdig optagelse.

For at sikre, at Abuzz fungerer, som de har tænkt sig, forskerne kørte en felttest med 10 lokale frivillige i en landsby i Ranomafana, Madagaskar i 2016. Det tog omkring 10 minutter at uddanne disse borgerforskere. Den næste dag, de vendte tilbage med 60 optagelser, der strakte sig over tre timer.

"Det var meget nemt at fortælle folk, hvad de skulle gøre, og folk var meget ivrige efter at deltage, huskede Felix Hol, en postdocstipendiat og medforfatter til papiret, der hjalp med at udføre dette feltstudie. "Bare 10 minutters træning, og de kunne faktisk producere en masse meget brugbare data. Det var en meget smuk oplevelse for mig."

For at et af Abuzz' største mål skal være muligt, det kræver engagement fra borgerforskere. Uden disse bidrag, den kan ikke nå sit fulde potentiale. Gruppen har til hensigt at frigive en app for at lette samfundsengagement i den nærmeste fremtid og har allerede produceret detaljerede træningsvideoer.

"Det, jeg gerne ville se, er, at folk engagerer sig i problemet, " Prakash said. "Try to join the platform. Record mosquitoes. Learn about the biology. And in that process, you will be supporting the kind of research and scientific data that we and medical entomologists around the world so desperately need and, på samme tid, you will be making your own community safer."