Category: медицина

Киберпанк, трансгуманизм и всё такое...

Давеча, когда пил чай с плюшками, немного думал о киберпанке, трансгуманизме и всём таком. Имплантанты, нанороботы в желудочном соке, углеродные связки, титановые ногти, железные пятки... Ведь если апгрейдить человека по-взрослому, то надо брать управление организмом в кибернетические очумелые ручки. Иначе имплантанты будут рулить физиологией как умеют в одну сторону, а организм, стремясь соблюсти равновесие, будет рулить в другую сторону. А на выходе получится не могучий киборг, а инвалид с энурезом и несварнием. И если каждый раз, когда что-то не учтут в взаимодействии сотен факторов, на выходе будет больной или мёртвый, то дело с апгрейдом человека затянется надолго.
Ясень пень - нужна компьютерная модель организма человека. Настолько реальная, чтобы от молока с огурцами ему днище пробивало, а аспирин температуру сбивал. И это ещё грубая модель. В идеале на ней можно было бы испытывать лекарства, опробовать методы лечения. И уже потом, когда не будет сомнений в достоверности модели, проверять на модели кибер-имплантанты (если таковые придумают)

Дожевав плюшку, с этой мыслью я погуглил "компьютерная модель человеческого организма" и отбросив всякие 3d визуализации нашёл интересное: Виртуальный физиологический человек: поиск вычислительной супермодели


...Использование компьютерных моделей и имитации на самых ранних стадиях тестирования медикаментов — это только один из примеров потенциального применения инициативы Виртуального физиологического человека. Это группа проектов, профинансированная Еврокомиссией в размере 72 млн. евро, которые разрабатывают структуру для компьютерной модели человеческого тела. Модель включает в себя физиологию от простых биохимических процессов, до группы реакций в клетках, тканях и органах, составляющих тело человека.

Подобно чертежу архитектора, эта структура предоставит план и стандарты, которые позволят исследователям разных дисциплин, в любом месте, взаимодействовать и вносить свой вклад в создание Виртуального физиологического человека. Это также означает, что модель создается таким образом, который позволит выполнять ее быструю настройку, или даже персонализацию, при вводе данных пациента для ее соответствия конкретному человеку.

...Параллельно с развитием компьютерного моделирования биологии человека, техники редукционизма в молекулярной биологии дают глубокий обзор тысяч отдельных компонентов — генов, белков, клеток, гормонов, энзимов, и их воздействия друг на друга и на тело, — которые обеспечивают функционирование человеческого тела.

Сегодня инициатива Виртуального физиологического человека нацелена на то, чтобы можно было взять кубики молекулярной биологии и частичные модели, разработанные Ноублом и его коллегами, понять, где находятся отдельные части, и собрать их вместе в единую комплексную компьютерную модель, которая повторяет взаимосвязи и весь комплекс человеческого тела.

Согласно плану проекта, составленного в рамках STEP (стратегии по EuroPhysiome, проекту, финансируемому как часть 6-й рамочной исследовательской программы ЕС), инициатива Виртуального физиологического человека не направлена только на создание модели. Она направлена на создание структуры, которая позволит исследователям работать над элементами общей модели для «обмена наблюдениями, извлечения из них прогностических гипотез и их интеграции в постоянно развивающееся понимание человеческой физиологии/патологии, при рассмотрении их в виде единой системы».



... Такая структура должна не только преодолеть разделение человеческой биологии на органы, ткани, клетки, белки и гены, или подсистемы, такие как желудочно-кишечная, сердечно-сосудистая или скелетно-мышечная, но также и заменить фрагментацию знаний на различные дисциплины со своей терминологией. В рамках инициативы Виртуального физиологического человека, специалисты по различным дисциплинам смогут работать вместе и общаться на общем языке.

Создание Виртуального физиологического человека зависит от недавнего прироста вычислительной мощности компьютеров, все усложняющихся алгоритмов и развития распределенных вычислений, которые делают проект — в долговременной перспективе — вполне реальной целью. Для этого также требуется смещение перспективы от редукционизма молекулярной биологии до рассмотрения человеческого тела в виде высокоорганизованной и параллельной обрабатывающей системы.

Microsoft Research в Центре вычислительной и системной биологии в университете Тренто, Италия, работают на пересечении биологии и вычислений для разработки новых концептуальных и вычислительных инструментов, которые упростят понимание процессов, отвечающих за крупномасштабные характеристики и динамику человеческого тела. Теперь одна дисциплина влияет на все остальные, так как более глубокое понимание того, как тело обрабатывает информацию, приводит к разработке новых и более мощных инструментов вычислений, которые, в свою очередь, применяются в биологии.