Dealbhan le deagh amas ann an tinneas

Tha sinn a’ coimhead airson leigheas èifeachdach agus banachdach airson an coronavirus agus an galar a th’ ann. Aig an àm seo, chan eil drogaichean againn le èifeachdas dearbhte. Ach, tha dòigh eile ann airson cuir an-aghaidh ghalaran, nas co-cheangailte ri saoghal teicneòlais na bith-eòlas agus cungaidh-leigheis ...

Ann an 1998, i.e. aig àm nuair a bha neach-rannsachaidh Ameireaganach, Caoimhin Tracy (1), rinn e na deuchainnean aige air radain, cha deach ceangal sam bith fhaicinn eadar an nerve vagus agus an siostam dìon anns a’ bhodhaig. Bhathas den bheachd gu robh measgachadh mar seo cha mhòr do-dhèanta.

Ach bha Tracy cinnteach gu robh e ann. Cheangail e inneal brosnachaidh dealain làimhe ri neoni a’ bheathaich agus làimhsich e e le “seallaidhean” a-rithist. Thug e an uairsin don radan TNF (bàillidh necrosis tumhair), pròtain co-cheangailte ri sèid an dà chuid ann am beathaichean agus ann an daoine. Bha còir aig a’ bheathach a bhith air a lasadh gu mòr taobh a-staigh uair a-thìde, ach nuair a chaidh sgrùdadh a dhèanamh chaidh a lorg gun deach TNF a bhacadh le 75%.

Thionndaidh e a-mach gun robh an siostam nearbhach ag obair mar inneal coimpiutair, leis an urrainn dhut casg a chuir air galar mus tòisich e, no stad a chuir air leasachadh.

Faodaidh impulses dealain a tha air am prògramadh gu ceart a bheir buaidh air an t-siostam nearbhach a dhol an àite buaidhean dhrogaichean daor nach eil diofraichte ri slàinte an euslaintich.

Corp smachd iomallach

Dh'fhosgail an lorg seo meur ùr ris an canar bioelectronics, a tha a’ coimhead airson barrachd is barrachd fhuasglaidhean teicnigeach beaga airson a’ bhodhaig a bhrosnachadh gus freagairtean dealbhaichte gu faiceallach a dhùsgadh. Tha an innleachd fhathast na òige. A bharrachd air an sin, tha draghan mòra ann mu shàbhailteachd chuairtean dealanach. Ach, an taca ri cungaidhean-leigheis, tha buannachdan mòra ann.

Anns a’ Chèitean 2014, thuirt Tracy ris an New York Times sin faodaidh teicneòlasan bioelectronic a dhol an àite gnìomhachas cungaidh-leigheis gu soirbheachail agus ath-aithris e gu tric anns na bliadhnachan mu dheireadh.

Chuir a’ chompanaidh a stèidhich e, SetPoint Medical (2), an leigheas ùr an sàs an-toiseach gu buidheann de dhusan neach saor-thoileach à Bosnia agus Herzegovina o chionn dà bhliadhna. Tha luchd-brosnachaidh nerve vagus beag bìodach a bhios a’ sgaoileadh comharran dealain air an cuir a-steach nan amhaich. Ann an ochdnar, bha an deuchainn soirbheachail - chaidh pian mòr sìos, thill an ìre de phròtainean pro-inflammatory gu àbhaisteach, agus, nas cudromaiche, cha do dh'adhbhraich an dòigh ùr droch bhuaidhean mòra. Lùghdaich e ìre TNF timcheall air 80%, gun a bhith ga chuir às gu tur, mar a tha fìor le pharmacotherapy.

2. Bioelectronic chip SetPoint Meidigeach

Às deidh bliadhnaichean de rannsachadh obair-lann, ann an 2011 thòisich SetPoint Medical, anns an do chuir a’ chompanaidh chungaidh GlaxoSmithKline airgead an seilbh, deuchainnean clionaigeach de implantan brosnachail nerve gus cuir an-aghaidh galair. Fhuair dà thrian de na h-euslaintich san sgrùdadh aig an robh implantan nas fhaide na 19 cm san amhaich ceangailte ris an nerve vagus adhartas, lùghdaich pian agus sèid. Tha luchd-saidheans ag ràdh nach eil an seo ach toiseach, agus tha planaichean aca airson an làimhseachadh le bhith a’ brosnachadh dealain bho ghalaran eile leithid a’ chuing, an t-siùcair, an tinneas tuiteamach, neo-thorrachas, reamhrachd agus eadhon aillse. Gu dearbh, cuideachd galairean leithid COVID-XNUMX.

Mar bhun-bheachd, tha bioelectronics sìmplidh. Ann an ùine ghoirid, bidh e a 'toirt seachad comharran don t-siostam neònach a tha ag iarraidh air a' bhodhaig faighinn air ais.

Ach, mar a tha e an-còmhnaidh, tha an duilgheadas anns a 'mhion-fhiosrachadh, leithid mìneachadh ceart agus eadar-theangachadh de chànan dealain an t-siostam nearbhach. Tha tèarainteachd na chùis eile. Às dèidh na h-uile, tha sinn a 'bruidhinn mu dheidhinn innealan eileagtronaigeach ceangailte wireless gu lìonra (3), a tha a' ciallachadh -.

Mar a tha e a 'bruidhinn Ann Ragunatan, àrd-ollamh innleadaireachd dealain is coimpiutair aig Oilthigh Purdue, bioelectronics “a’ toirt dhomh smachd iomallach air corp cuideigin. ” Tha seo cuideachd na fhìor dheuchainn. miniaturization, a’ toirt a-steach dòighean airson ceangal èifeachdach a dhèanamh ri lìonraidhean de neurons a leigeadh le bhith a’ faighinn meud iomchaidh de dhàta.

Stòr 3Brain implants a bhios a’ conaltradh gun uèir

Cha bu chòir a bhith troimh-chèile le bioelectronics bio cybernetics (is e sin, cybernetics bith-eòlasach), no le bionics (a dh’ èirich bho biocybernetics). Tha iad sin nan cuspairean saidheansail fa leth. Is e an t-ainmiche cumanta aca an iomradh air eòlas bith-eòlasach agus teignigeach.

Connspaid mu bhìorasan math a tha air an cur an gnìomh gu optigeach

An-diugh, tha luchd-saidheans a’ cruthachadh implantan as urrainn conaltradh gu dìreach leis an t-siostam nearbhach ann an oidhirp cuir an-aghaidh diofar dhuilgheadasan slàinte, bho aillse gu fuachd chumanta.

Nam biodh luchd-rannsachaidh soirbheachail agus bioelectronics air fàs farsaing, dh’ fhaodadh milleanan de dhaoine aon latha coiseachd le coimpiutairean ceangailte ris na siostaman nearbhach aca.

Ann an saoghal aislingean, ach nach eil gu tur neo-phractaigeach, tha, mar eisimpleir, siostaman rabhaidh tràth ann a bhios, a’ cleachdadh comharran dealain, a’ lorg sa bhad “tadhal” a leithid de coronavirus anns a’ bhodhaig agus a’ stiùireadh armachd (leighis no eadhon nanoelectronic) air. . neach-ionnsaigh gus an toir e ionnsaigh air an t-siostam gu lèir.

Tha luchd-rannsachaidh a’ strì ri dòigh a lorg a thuigeas comharran bho na ceudan mhìltean de neurons aig an aon àm. Clàradh agus mion-sgrùdadh ceart riatanach airson bioelectronicsgus an aithnich luchd-saidheans neo-chunbhalachd eadar comharran neural bunaiteach ann an daoine fallain agus comharran air an toirt a-mach le neach le galar sònraichte.

Is e an dòigh thraidiseanta airson comharran neural a chlàradh a bhith a’ cleachdadh probes beaga bìodach le dealanan a-staigh, ris an canar. Faodaidh neach-rannsachaidh aillse prostate, mar eisimpleir, clamps a cheangal ri nerve co-cheangailte ris a’ phròstach ann an luchag fallain agus an gnìomhachd a chlàradh. Dh’ fhaodadh an aon rud a bhith air a dhèanamh le creutair aig an robh am próstat air atharrachadh gu ginteil gus tumors malignant a thoirt gu buil. Le bhith a’ dèanamh coimeas eadar dàta amh an dà dhòigh lorgaidh sin cho eadar-dhealaichte ‘s a tha na comharran neoni ann an luchagan le aillse. Stèidhichte air an leithid de dhàta, dh’ fhaodadh comharra ceartachaidh a bhith air a phrògramadh gu inneal bioelectronic airson aillse a làimhseachadh.

Ach tha eas-bhuannachdan aca. Chan urrainn dhaibh ach aon chealla a thaghadh aig an aon àm, gus nach cruinnich iad dàta gu leòr airson an dealbh mhòr fhaicinn. Mar a tha e a 'bruidhinn Adhamh E. Cohen, àrd-ollamh ceimigeachd agus fiosaig aig Harvard, "tha e coltach ri bhith a 'feuchainn ri opera fhaicinn tro chonnlach."

Cohen, eòlaiche ann an raon fàs ris an canar optogenetics, den bheachd gun urrainn dha faighinn thairis air crìochan raointean taobh a-muigh. Tha an rannsachadh aige a’ feuchainn ri optogenetics a chleachdadh gus cànan neural galair a thuigsinn. Is e an duilgheadas a th’ ann nach eil gnìomhachd neural a’ tighinn bho ghuthan neurons fa-leth, ach bho orcastra slàn dhiubh ag obair an dàimh ri chèile. Cha bhith a bhith a’ coimhead aon ri aon a’ toirt sealladh coileanta dhut.

Thòisich Optogenetics anns na 90n nuair a bha fios aig luchd-saidheans gu bheil pròtanan ris an canar opsins ann am bacteria agus lìonanaich a’ gineadh dealan nuair a bhios iad fosgailte do sholas. Bidh Optogenetics a’ cleachdadh an uidheamachd seo.

Tha na ginean opsin air an cuir a-steach don DNA de bhìoras gun chron, a tha an uairsin air a chuir a-steach do eanchainn an cuspair no nerve peripheral. Le bhith ag atharrachadh sreath ginteil a’ bhìoras, bidh an luchd-rannsachaidh ag amas air neurons sònraichte, leithid an fheadhainn le uallach airson a bhith a’ faireachdainn fuachd no cràdh, no raointean den eanchainn a tha aithnichte a bhith cunntachail airson gnìomhan no giùlan sònraichte.

An uairsin, thèid snàithleach optigeach a chuir a-steach tron ​​​​chraiceann no an claigeann, a bheir solas bhon mhullach aige chun àite far a bheil am bhìoras suidhichte. Bidh an solas bhon snàithleach optigeach a’ gnìomhachadh an opsin, a bhios an uair sin a’ giùlan cosgais dealain a bheir air an neuron “lasadh suas” (4). Mar sin, faodaidh luchd-saidheans smachd a chumail air ath-bheachdan bodhaig luchainn, ag adhbhrachadh cadal agus ionnsaigheachd air àithne.

4. Neuron fo smachd solas

Ach mus cleachd iad opsins agus optogenetics gus neurons a tha an sàs ann an cuid de ghalaran a ghnìomhachadh, feumaidh luchd-saidheans faighinn a-mach chan ann a-mhàin dè na neurons a tha an urra ris a ’ghalar, ach cuideachd mar a bhios an galar ag eadar-obrachadh leis an t-siostam nearbhach.

Coltach ri coimpiutairean, bidh neurons a 'bruidhinn cànan binary, le faclair stèidhichte air co-dhiù a tha an comharra aca air no dheth. Bidh òrdugh, amannan ùine agus dian nan atharrachaidhean sin a’ dearbhadh mar a thèid fiosrachadh a ghluasad. Ach, ma dh’fhaodar beachdachadh air galar mar a chànan fhèin, tha feum air eadar-theangair.

Bha Cohen agus a cho-obraichean den bheachd gum faodadh optogenetics a làimhseachadh. Mar sin leasaich iad am pròiseas air ais - an àite solas a chleachdadh gus neurons a chuir an gnìomh, bidh iad a’ cleachdadh solas gus an gnìomhachd a chlàradh.

Dh’ fhaodadh Opsin a bhith na dhòigh air a h-uile seòrsa galair a làimhseachadh, ach tha coltas ann gum feum luchd-saidheans innealan bith-dealanach a leasachadh nach bi gan cleachdadh. Bidh cleachdadh bhìorasan a chaidh atharrachadh gu ginteil neo-iomchaidh dha na h-ùghdarrasan agus don chomann-shòisealta. A bharrachd air an sin, tha an dòigh opsin stèidhichte air gine therapy, nach do shoirbhich gu cinnteach fhathast ann an deuchainnean clionaigeach, gu math daor, agus a rèir coltais gu bheil fìor chunnartan slàinte ann.

Tha Cohen a’ toirt iomradh air dà roghainn eile. Tha aon dhiubh co-cheangailte ri moileciuilean a bhios gan giùlan fhèin mar opsins. Bidh an dàrna fear a’ cleachdadh RNA gus a thionndadh gu bhith na phròtain coltach ri opsin leis nach atharraich e DNA, agus mar sin chan eil cunnartan gin-leigheas ann. Ach am prìomh dhuilgheadas a’ solarachadh solas san sgìre. Tha dealbhadh implantan eanchainn le leusair aonaichte, ach tha Cohen, mar eisimpleir, den bheachd gu bheil e nas freagarraiche tobraichean solais bhon taobh a-muigh a chleachdadh.

San fhad-ùine, tha bioelectronics (5) a’ gealltainn fuasgladh coileanta do na duilgheadasan slàinte uile a tha mu choinneimh daonnachd. Is e raon fìor dheuchainneach a tha seo an-dràsta.

Ach, chan eil teagamh nach eil e glè inntinneach.