درمان بیماری‌های مزمن با استفاده از سلول‌های عصبی مصنوعی

به گزارش گروه سلامت طبنا (خبرگزاری سلامت) از مدیکال‌اکسپرس، پزشکی الکترونیک‌زیستی به پزشکان دید تازه‌ای در درمان بیماری‌هایی چون سرطان‌ها، مشکلات قلبی-عروقی و بیماری‌های تحلیل عصبی می‌دهد. پزشکی الکترونیک‌زیستی از حوزه‌های مختلف علمی بیوشیمی، پزشکی مولکولی، علوم اعصاب، ایمنی‌شناسی، مهندسی الکترونیک و مکانیک، علوم کامپیوتر و ریاضیات استفاده کرده و روی ارسال علایم الکتریکی سیستم‌های عصبی بدن متمرکز شده است. در این نوع پزشکی، محققان برای ایجاد ابزارهای زیست‌پزشکی که بتوان آنها را وارد شبکه‌های عصبی پیچیده بدن کرد و بدین‌ترتیب اطلاعات دقیق‌تری از این شبکه‌ها به دست آورد، از تمام حوزه‌های علمی فوق استفاده کرده‌اند. تولید عصب‌های مصنوعی به‌دلیل ساختار پیچیده و پیش‌بینی سخت واکنش‌های این عصب‌ها، کار بسیار مشکلی است. اخیرا گروه تحقیقاتی بین‌المللی پروژه CResPace، توانسته‌اند روی تراشه‌های سیلیکونی، عصب‌های مصنوعی طراحی کنند که می‌توانند درست مانند سلول‌های عصبی زنده، به یکسری از تحریک‌کننده‌ها واکنش نشان دهند. این عصب‌های مصنوعی نه‌تنها می‌توانند مانند عصب‌های واقعی و بیولوژیکی عمل کنند، بلکه آنها فقط به یک‌بیلیونیم نیروی یک ریزپردازنده نیاز دارند و برای کار گذاشتن در ایمپلنت‌های پزشکی و دیگر ابزارهای الکترونیک‌زیستی ایده‌آل هستند. این عصب‌های مصنوعی می‌توانند عملکرد صحیح مدارهای زیستی بیمار را تقلید کرده و به واکنش‌های بیولوژی بدن، پاسخ‌های صحیح داده و بدین ترتیب وضعیت کارکرد بدن را در حالت عادی قرار دهند. مثلا، در بیماری قلبی، عصب‌های مغز دیگر به واکنش سیستم عصبی، پاسخ درست نمی‌دهد و علایم صحیحی به قلب نمی‌فرستند و قلب هم نمی‌تواند کار خود را که پمپاژ خون در بدن است به‌درستی انجام دهد. در اینجا با استفاده از این سیستم‌های عصبی مصنوعی می‌توان علامت‌دهی سلول‌های عصبی را تقلید کرد و عملکرد صحیح قلب را بازگرداند. محققان توانستند با ایجاد معادله‌ای ریاضی، واکنش‌های سلول‌های عصبی به تحریک‌کننده‌های ناشی از سلول‌های عصبی دیگر را توضیح دهند. این واکنش‌ها به دلیل «غیرخطی» بودن، پیچیده هستند. به عبارت دیگر، اگر علامت ارسال‌شده یک عصب، دو برابر شود، واکنش به آن ضرورتا دو برابر نیست، آن ممکن است سه ‌برابر یا حتی بزرگتر باشد. محققان می‌گویند، از این ابزار می‌توانند در پیس‌میکرها استفاده کنند و آنها را به‌گونه‌ای بسازند که به‌جای صرفا تحریک قلب برای پمپاژ خون، علایم را به‌گونه‌ای ارسال کنند که قلب بیمار درست مانند یک قلب سالم کار کند. به گزارش طبنا، محققان پروژه CResPace، امیدوارند به‌زودی از این سلول‌های عصبی مصنوعی برای درمان بسیاری از بیماری‌ها استفاده کنند. مترجم: نادیا زکالوند