دارپا به دنبال شبیه سازی سیستم عصبی انسان برای درمان خود به خودی بیماری هاست

دارپا قصد دارد که اعصاب بدن انسان را شبیه سازی کند. برنامه جدید در دست انجام این سازمان تحقیقاتی که تجویز الکتریکی (ElectRx) نام دارد با هدف ایجاد دانش و تکنولوژی های لازم برای شبیه سازی سیستم عصبی جانبی بدن انسان و در نهایت تشخیص و مقابله با بیماری ها کلید خورده است.

در این سیستم پیچیده، عصب ها نقشی کلیدی را در ارتباطات حسی بدن ایفا خواهند کرد و مرتبا وضعیت سلامت انسان را تحت نظر می گیرند. زمانی که این عصب ها با اختلالی روبرو شوند نوعی واکنش خودکار را در مغز یا نخاع بر می انگیزند که عملکرد اندام درگیر را برای شروع فرایند درمان تغییر می دهد.

در ادامه این مطلب با دیجیاتو همراه باشید.

اما در برخی موارد، زمانی که یک بیماری جریان طبیعی سیگنال ها را تحت تاثیر قرار می دهد، اعصاب بدن سیگنالی را ارسال می کنند که یا باعث ایجاد درد می شود یا اینکه به بروز اختلالاتی در سیستم خود ایمنی بدن می انجامد. ElectRx نیز طراحی شده تا نقیصه یاد شده در سیستم انسان را برطرف کند.

داگ وبر مدیر این برنامه اظهار داشت: با افزایش درک و اطلاعات کلی در مورد نحوه تنظیم کردن جوانب مختلف سلامت بدن توسط سیستم عصبی و همچنین پیشرفت تکنولوژی برای اندازه گیری و شبیه سازی سیگنال های عصبی قادر خواهیم بود تغییراتی اساسی را در نحوه تشخیص و درمان بیماری ها ایجاد کنیم.

به همین منظور، هفت تیم مختلف از پژوهشگران انتخاب شده اند تا به تحقیق و در نهایت کشف روشی برای شبیه سازی مصنوعی سیستم عصبی بپردازند تا دانشمندان با ارسال یک جریان سیگنال سلامت، فرایند درمانی خودبخودی در بدن انسان را ممکن کنند.

هدف دارپا در اصل این است که پس از تشخیص یک «فعالیت ناسالم» در بدن انسان نوعی «محرک درمانی» را برای آن تجویز کند. تیم دست اندر کار این پروژه هم روی پژوهش های تجربی خود کار می کنند و هم تکنولوژی های تثبیت شده موجود تا از این طریق به علم مورد نیاز برای نائل آمدن به هدف خود دست پیدا کنند.

این سازمان امید دارد که در پایان بازه زمانی چهار ساله تعیین شده برای ادامه پروژه خود، سیستم خود را مورد آزمایشات بالینی قرار دهد و از آن به عنوان روشی جایگزین برای متدهای سنتی درمان دردهای مزمن، بیماری های التهابی و مواردی از این دست بهره بگیرد.

به گفته Elisa Konofagou استاد مهندسی پزشکی در دانشگاه کلمبیا، دارپا همچنین برای رسیدن به هدف تعیین شده، خلاءهای موجود در علم کنونی را شناسایی کرده و آنها را به حوزه های مختلفی تقسیم کرده است. وی اظهار داشت که در جریان این تحقیقات همه جوانب امر از جمله روانشناختی، بالینی و تکنیکی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

او ادامه داد: ما برای انجام تحقیقات خود به تجهیزات مختلف اپتیکال، مغناطیسی و الکتریکی دسترسی داریم و به لطف همین مساله تلاشمان این است که تمامی جوانب موضوع را مورد بررسی قرار دهیم تا دریابیم که کدامیک برای کدام اندام مناسب هستند.

تیم تحت سرپرستی خانم Konofagou بخش تجربی این تحقیقات را عهده دار شده و به جای آنکه شبیه سازی الکتریکی را مورد بررسی قرار دهد (که به باورش قابل لمس ترین و در عین حال تهاجمی ترین گزینه محسوب می شود چراکه در آن الکترودها باید در عمیق ترین بخش های بدن کار گذاشته شوند) به راهکاری جایگزین فکر می کند.

او در این رابطه اظهار داشت: ما می خواهیم که از نوعی روش جایگزین با استفاده سونوگرافی بهره بگیریم چراکه این پتانسیل را دارد که بدون آزرده خاطر کردن انسان مورد استفاده قرار گیرد و میتوان از آن برای بررسی بخش های مختلف بدن و عمق های گوناگون آن بهره گرفت.

در پایان فاز نخست، که دو سال اول اجرایی شدن پروژه را به خود اختصاص می دهد، تیم پژوهشگران باید نتایج تحقیقات خود را روی موش های آزمایشگاهی به اثبات برسانند و سپس به بررسی رفتاری آن پرداخته و مراحل اثرگذاری شبیه سازی را از سر بگذرانند.

اگر بخواهیم به طور خلاصه بگوییم، ElectRx بیشتر به کشف علم مورد نیاز برای حفظ سلامت انسان می پردازد چراکه هدفش درک مکانیزم هایی است که این کار را ممکن می کنند. در این مورد تیم تحت سرپرستی خانم Konofagou در نظر دارند که به مطالعه امواج مکانیکی یک دستگاه سونوگرافی بپردازند.