جستجو برای ساخت کپی دیجیتال از مغز انسان – زومیت

جفت های دیجیتال (بازنمایی دیجیتال از پدیده های دنیای واقعی) در حال حاضر یکی از پایه های اصلی در عرصه هایی مانند ساخت و ساز، صنعت و هوافضا هستند: نمونه های مشابه دیجیتالی شهرها، بنادر و نیروگاه های دنیا هماکنون وجود دارند. اصطلاح جفت دیجیتالی Digitala Digital Twin اولین بار در سال ۲۰۱۰ توسط جان ویکرز محقق ناسا در گزارشی پیرامون نقشه راه فناوری این آژانس فضایی به کار رفت. تحلیلگران صنعتی تخمین می‌زنند که ارزش کلی بازار جفت‌های دیجیتال تا سال ۲۰۲۶ به ۵۰ میلیارد دلار می‌رسد.

در سال ۲۰۱۰ و ایده‌های ویکرز، طول نکشید که جفت‌های دیجیتال وارد دنیای زیست‌شناسی شدند. در سال ۲۰۱۶، بیل روGE سرور وقت GE Digital چ چنین پیش بینی کرد:

ما در بدو تولدمان، جفت (همزاد) یک دیجیتال را می دید و این همزاد، داده های موجود را ازطریق حسگرهایی که در بدنمان در حال کار هستند برگرفته و پیش بینی هایی درمورد بیماری ها، سرطان و سایر موارد برای ما انجام خواهند داد.

یک جفت دیجیتالی می‌تواند درمان‌های مناسب را پیش‌تر روی بیمار بگذارد و چگونه بیماری را در او هم پیش‌بگیرد. تی می‌ از این جفت برای آزمایش درمان‌های بالقوه، بهجای آزمایش‌ها روی خود بیمار استفاده کرد. می‌دانیم که آزمایش‌های درمان‌های مختلف روی روندهای بیماری است که همیشه می‌تواند از خطرات مختلف باشد.

اجرای این پروژه ها به طور عمده در مراحل اولیه خود بوده است. یک برنامه تحقیقاتی به نام پژواک که شامل بزرگترین پروژه های اروپا، بریتانیا و ایالات متحده آمریکا است، در حال حاضر کار روی پروژه ساخت قلب دیجیتال است. زیمنس هلثینرز (Siemens Healthineers) Siemens یک شرکت آلمانی فعال در زمینه‌ها تجهیزات پزشکی نیز قصد انجام همین کار را دارد. داسو سیستمیک شرکت نرم افزاری فرانسوی (شرکت سازنده نرم افزار مهندسی معروف کتیا) در پی گرفتن تصمیم از سازمان غذا و داروی ایالات متحده آمریکا FDA برای چیزی است که از آن بهعنوان «قلب زنده» یاد می کند.

رکت تریشی گولم در حال ایجاد جفت‌های دیجیتالی از آسیب‌پذیری است که تنها زندگی می‌کنند. ایده پشتیبان این است که جفت های دیجیتالی به طور مداوم سلامت افراد را کنترل خواهند کرد و در صورت بیماری و نیاز به کمک به مراقبان و پرستاران، هشدار داد.

اکنون پژوهشگران به‌دنبال عالی‌ترین هدفی هستند که احتمالاً در این مسیر وجود داشته باشد: ایجاد یک جفت دیجیت. نوروتوئین (نوروتوین)روژه‌ای با خدمات مالی از سوی اتحادیه اروپا است و دست‌اندرکاران

مدیران پروژه نوروتوئین امیدوار هستند که مدل دیجیتالی مد نظرشان از مغز انسان است، از جمله صرع و بیماری آلزایمر استفاده می شود. .نها در حال برنامه ریزی یک کارآزمایی بالینی هستند که سال آینده آغاز خواهد شد. در طی این کارآزمایی بالینی، جفت های دیجیتالی از حدود 60 بیمار مبتلا به آلزایمر ایجاد می شود و هر بیمار تحت درمان حرکت مغزی را دریافت می کند که به طور خاص برای مغز بهینه شده است. در دومین کارآزمایی بالینی نیز که در سال ۲۰۲۳ برنامه ریزی شده است، قصد پژوهشگران همین است. اما این بار هدف آن‌ها بیماران به صرع کانونی مقاوم به درمان خواهد بود. از سوی دیگر، از سوی دیگر این تیم قصد دارد در صورت موفقیت، فناوری را برای مطالعه سایر بخشهای مغز انسان، از جمله بخشهای درگیر و مرتبط با بیماری MS فرایدهای سکتهی مغزی، افسردگی و مخرب داروهای روانگردان، گسترش دهنده.

برای حدود یک‌سوم بیماران مبتلا به داروها، داروهای موجود در بازار کمک نمی‌کنند. اولین روز سال اما این فناوری در حال حاضر کاملاً جدید است و نیاز به اصلاح و بررسی بیشتر دارد. اینجا دقیقاً همان شهرسازی است که یک مغز مجازی یا دیجیتال می‌تواند به بشر بیاید کمک کند.

جولیو روفینی، هماهنگ کننده پروژه نوروتوئین و مدیر علمی ارشد و یکی از بنیانگذاران استارتاپ فناوری سلامت اسپانیایی نور الکتریکس ه مواع تیم نوروتوئین بهمنظور ساختن جفت دیجیتال برای یک بیمار بیمار به صرع، از داده های به دست آمده از حدود نیم ساعت MRI و 10 دقیقه EEG (الکترونسفالوگرافی) استفاده کرده و در ادامه آنها برای ایجاد یک مدل کامپیوتری ثبت کننده فعالیت های مغز و همچنین شبیه سازی واقعی بافت های اصلی استفاده می شود. مغز از جمله پوست، جمجمه، مایع سر مغزی نخاعی و ماده خاکستری و سفید بهره می‌.

رافینی می‌گوید این جفت شامل شبکه‌های از مدلهای توده عصبی تعبیه شده خواهد بود. به‌گفته‌ی وی ا،نها اساساً مدل‌های رفتار محاسباتی کانکتوم بیمار یاد می‌کند، به هم متصل شده‌اند. کانکتوم در واقع نقشه‌ای از ارتباطات عصبی در مغز است. در مورد صرع، ممکن است برخی از نواحی اتصال، بیش از حد برانگیخته شوند. برای مثال درمورد سکته مغزی، کانکتوم‌ها ممکن است بعد از سکته دستخوش تغییر کنند. در مورد یک منطقه بزرگ از یک منطقه بزرگ از یک منطقه بزرگ از یک منطقه بزرگ

زیرا می‌توانیم شبیه‌سازی‌های بی‌پایانی را روی کامپیوتر اجرا کنیم تا درنهایت به آنچه نیاز داریم دست‌پیم بزنیم. از این نظر، سیستم ما شبیه یک مدل محاسباتی پیش بینی آب‌وهوا است.

بهعنوان نمونه، در مسیر درمان درمان برای یک بیمار صرعی، فرد هر روز به مدت 20 دقیقه از یک کلاه مخصوص استفاده می کند و این کلاه پوششی ویژه، حرکت الکتریکی بین جمجمه ها را به مغز میرساند. روفینی و تیمش با استفاده از جفت‌ دیجیتال، موقعیت الکترودهای محرک‌کننده استفاده می‌شوند

چالش های اخلاقی در ساخت کپی مغز انسان

ایجاد جفت‌ دیجیتالی برای هر ارگانی مجموعه سوالات اخلاقی را پیش روی بشر می‌گذارد. به‌عنوان مثال، آیا بیمار حق دانستن همه‌ی جزییات یا پیش‌بینی‌ها را دارد یا خیر؟ اگر برای مثال، جفت‌های دیجیتالی ارگان‌های بدن او پیش‌بینی می‌کنند که فرد در آن باشد یا اینکه بعد از مرگ بیمار چه اتفاقی برای جفت دیجیتالی می‌افتد؟ آیا جفت دیجیتالی ایجاد شده، حقوق قانونی یا اخلاقی خود را خواهید داشت؟

ماتیاس براونمتخصص اخلاق دررلانشگاه ارلانگن-نورنبرگ آلمان، کک درمورد اخلاقیات مربوط به استفاده از جفت های دقت در حوزز مراقبت های بهداشتی نوشته است، معتقد است:

… فز طرف، جفت دیجیتالی از بدن انسان، مسیرهای هیجان انگیز و انقلابی را برای توسعه درمان های جدید به. اما، از سوی دیگر، چالش هایی را برای ما ایجاد می کنند. به‌عنوان یک مورد می‌توان به این پرسش اشاره کرد که چه کسی باید مالکیت جفت‌ دیجیتال را داشته باشد؟ شرکت سازنده آن؟

… یا حقی را که من میخواهم از کاربرد اطلاعاتی خاص یا پیش بینی هایی خاص به مسائل مربوط به بیمه درمانی یا مسائل مربوط به زمینه های دیگر خودداری کنم؟ برای این که در استقلال یا حریم خصوصی فرد رخ ندهد، مهم است که آن فرد، استفاده از [جفت‌های دیجیتالی خود] را داشته باشید.

از دست دادن این کنترل به چیزی می‌شود که براون از آن با تعبیر بردگی دیجیتال یاد می کند.

به گفته‌ای آنا مایکزاز سوی دیگر، به نمایندگی از ایالات متحده، مایکز می‌گوید:

وقتی این نوع شخصی سازی ها انجام می دهند، باید سوالات سختی را انجام دهند، درست می شوند؟ چه کسی صاحب آن داده است؟ با آن داده ها چه کار کرد؟

این پروژه از پژوهشی برای تشریح مولفه های اخلاقی و فلسفی این فرآیند بهره برداری میبرد. از جمله مانوئل گوئررو، متخصص اخلاق اعصاب در دانشگاه اوپسالا سوئد. اولین روز از روز اول به‌گفته‌ی گوئررو اعمال این مقررات است که باید از داده‌ها مستلزم رضایت مالک آن استفاده شود.

گوئررو و تیمش همچنین در حال بررسی این موضوع هستند که اصطلاحاتی دارند ت‌ دیجیتال برای اولین بار آیا ممکن است از سوء تفاهم یا افزایش انتظارات در جامعه استفاده کند؟ او میگوید:

[مغز] بیار پیچیده‌تر از انواع جفت‌های دیگر است که با سیستم تولید می‌آیند، بنابراین مفهوم جفت برای مغز است.

ره شدن بر چالش‌های مغز هم از سویی بسیار پیچیده‌تر از مدل‌سازی قلب یا کلیه است. نیازی به گفتن نیست که چالش‌های بالقوه‌ی مغز از نظر اخلاقی هم پیچیده‌تر است. روفینی اظهار می‌کند:

ما در حال ایجاد مدل‌های محاسباتی نسبتاً پیچیده‌ای از مغز هستیم. فکر کنم در مرحله‌ای از کار، این ابهام پیش خواهد آمد که نمونه‌سازی شده است

به‌باور براون وقت آن رسیده است که به این سؤالات دفکوار فکر کنیم. او میگوید:

از نظر من این چالش‌ها واقعاً مهم هستند که اکنون باید با آن‌ها روبه‌رو شوند.

او درمورد خطر موکول کردن پاسخ پرسش‌های موجود درباره پیامدهای اخلاقی به هشدار می‌دهد و می‌افزاید:

ما به‌خوبی می‌دانیم که وقتی افراد بگویند فعلا فناوری را توسعه می‌دهند و در ادامه می‌بینند.

بااینحال تیم نوروتوئین بر این باورند که اگر پروژه بهدرستی انجام شود، جفت دیجیتالی می تواند به طور چشمگیری هم به نتایج درمان بیمار و هم به افزایش دانش بشر در مورد مشکلات مغزی کمک کند. مایکز می‌گوید:

در تلاش هستیم تا واقعاً به افرادی که از بیماری‌های مغزی رنج می‌برند، از دیدگاه کاملاً متفاوت کمک می‌کنند داتی ود را در دسته‌بندی‌های زز درمان‌ها قرار می‌دهد .ایی که بشر واقعاً از قدرت فیزیک و ریاضی برای رمزگشایی مغز استفاده می‌کند.