ชีวิตเหนือรางวัลโนเบล: ไบรอัน โจเซฟสันและความสนใจในด้านจิตใจ

เมื่อวันที่ 23 มีนาคม 2020 บอริส จอห์นสัน นายกรัฐมนตรีแห่งสหราชอาณาจักรได้ประกาศมาตรการล็อกดาวน์เพื่อจัดการกับการแพร่กระจายของไวรัสโคโรนา ตามตัวอย่างของประเทศอื่นๆ ทั่วโลกที่เลือกกลยุทธ์นี้เพื่อหยุดการลุกลามของไวรัส การตัดสินใจนี้มีขึ้นไม่กี่วันหลังจากที่รัฐบาลของจอห์นสันเล่นตลกกับแนวคิดที่จะให้ไวรัสแพร่กระจายและแพร่เชื้อไปยังประชากรมากถึง 70% เพื่อพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า 

“ภูมิต้านทานฝูง” 

การเปลี่ยนแปลงนโยบายโดยสิ้นเชิงทำให้ผู้คนสงสัยว่ามีอะไรเปลี่ยนแปลงบ้างสำหรับหลาย ๆ คน แบบจำลองที่ผลิตโดยนีล เฟอร์กูสัน นักระบาดวิทยาที่ผันตัวมาเป็นนักฟิสิกส์ และกลุ่มของเขาที่อิมพีเรียลคอลเลจลอนดอนนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง พวกเขาคาดการณ์ว่าหากไม่ดำเนินการใดๆ 

ยอดผู้เสียชีวิตในสหราชอาณาจักรอาจสูงถึง 500,000 ราย และอาจเกิน 2 ล้านคนในสหรัฐอเมริกา นอกจากจะให้การตรวจสอบความเป็นจริงที่น่าตกใจเกี่ยวกับโรคระบาดแล้ว งานวิจัยยังได้เน้นย้ำถึงเครื่องมือใหม่ที่ได้รับความนิยมมากขึ้น ซึ่งกำลังเปลี่ยนแปลงการวิจัยทางการแพทย์อย่างลึกซึ้ง

ในขณะที่ การทดลอง ในหลอดทดลองและในร่างกายเป็นส่วนสำคัญของการวิจัยทางการแพทย์มาช้านาน พลังการคำนวณที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาได้ทำให้เกิดสาขาการทดลองใหม่: การสร้างแบบจำลองการคำนวณ ( ในซิลิโก ) ตั้งแต่การผ่าตัดไปจนถึงการออกแบบยา 

แบบจำลองเชิงตัวเลขเหล่านี้ไม่เพียงใช้เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ทางสรีรวิทยาเท่านั้น แต่ยังใช้เพื่อหาข้อมูลที่เป็นประโยชน์และแม้กระทั่งขับเคลื่อนการตัดสินใจทางคลินิก“การสร้างแบบจำลองคือการสรุปความรู้ของเราให้เป็นชุดของกฎหรือสมการ ดังนั้นจึงเป็นแกนหลักของวิทยาศาสตร์” สหราชอาณาจักร 

จำนวนข้อมูลที่เพิ่มมากขึ้น ตั้งแต่เซ็นเซอร์ที่สวมใส่ได้ไปจนถึงภาพทางการแพทย์แบบดิจิทัล  ยังทำให้แอปพลิเคชันของการสร้างแบบจำลองเร็วขึ้นอีกด้วย ตัวอย่างเช่น กลุ่ม ได้รวมเอา แบบจำลองหัวใจ ซิลิโก เข้ากับภาพทางการแพทย์ของหัวใจเพื่อ สร้างแบบจำลองหัวใจที่เป็นตัวเลขเฉพาะ

สำหรับผู้ป่วย 

ซึ่งเรียกว่าฝาแฝดดิจิทัล ในอนาคตแบบจำลองดังกล่าวสามารถให้ข้อมูลที่สำคัญแก่แพทย์เกี่ยวกับคุณสมบัติของหัวใจที่ไม่สามารถใช้งานได้ในปัจจุบัน เช่น ความแข็งของหัวใจ สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากเมื่อหัวใจเติมเลือด (ในช่วงไดแอสโทล) ความฝืดสามารถป้องกันไม่ให้หัวใจห้องล่างเติมได้

อย่างเหมาะสม ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับภาวะหัวใจล้มเหลวในผู้ป่วยประมาณ 50% แบบจำลองเหล่านี้ยังสามารถให้ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับกลไกที่นำไปสู่ผลลัพธ์นี้“เห็นได้ชัดว่าเราไม่สามารถแตะต้องหัวใจที่เต้นเพื่อทราบความแข็ง แต่เราสามารถใช้แบบจำลองเหล่านี้ซึ่งควบคุมโดยกฎ

และกฎหมายของคุณสมบัติของวัสดุเพื่ออนุมานข้อมูลการวินิจฉัยและการพยากรณ์ที่สำคัญชิ้นนั้น” ลามาตาอธิบาย “ความแข็งของหัวใจกลายเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่สำคัญอีกตัวหนึ่งที่จะบอกเราว่าสุขภาพของหัวใจกำลังรับมือกับโรคอย่างไร”ลดความไม่แน่นอนวิธีการที่คล้ายกันนี้ใช้ในสาขาการแพทย์อื่นๆ 

ตัวอย่างเช่นพอล สวีนีย์นักคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ในสหราชอาณาจักร ใช้แบบจำลอง ซิลิโกในการทำนายการไหลเวียนของของเหลวผ่านระบบไหลเวียนโลหิตหรือระบบน้ำเหลืองไปยังอวัยวะหรือเนื้อเยื่อ และการนำส่งยาไปทั่วเนื้องอกในระดับต่างๆ ของหลอดเลือดที่เล็กที่สุด 

(ประมาณ 3  μเมตร). “แบบจำลองของเราช่วยให้เราเข้าใจว่าสถาปัตยกรรมขนาดจิ๋วของเนื้องอกมีอิทธิพลต่อการกระจายของของเหลวและมวลผ่านเนื้อเยื่อมะเร็งได้อย่างไร ซึ่งมีความสำคัญต่อการสร้างยาต้านมะเร็งชนิดใหม่ หรือปรับกลยุทธ์การรักษาในปัจจุบันให้เหมาะสม” สวีนีย์กล่าว 

เช่นเดียวกับ

ภาวะหัวใจหยุดเต้น ข้อมูลดังกล่าวไม่สามารถใช้งานได้ผ่านการทดลองแบบแยกเดี่ยว ซึ่งหมายความว่าการแนะนำการสร้างแบบจำลองสามารถแจ้งการพัฒนาของการรักษามะเร็งได้แต่การไปถึงจุดที่สามารถรับข้อมูลได้จากโมเดลเหล่านี้เป็นเพียงขั้นตอนสุดท้ายในกระบวนการพัฒนาที่ยาวนาน

และละเอียดถี่ถ้วน ตั้งแต่การกำหนดปัญหาไปจนถึงการเลือกกลยุทธ์การสร้างแบบจำลองเพื่อจัดการกับปัญหานั้น แต่ละขั้นตอนจำเป็นต้องมีทางเลือกที่สำคัญ ซึ่งจะได้รับการประเมินอีกครั้งในภายหลังเพื่อให้แน่ใจว่าสะท้อนความเป็นจริง “การค้นหาข้อตกลงระหว่างโมเดลกับข้อมูลซ้ำแล้วซ้ำอีกหลายๆ ครั้ง

เท่านั้นที่จุดอ่อนจะถูกเปิดเผยและแก้ไข” ลามาตากล่าว ด้วยเหตุนี้ เช่นเดียวกับการพยากรณ์อากาศหรือการคาดการณ์ยอดผู้เสียชีวิตในวิกฤตโควิด-19 แบบจำลองจะได้รับการอัปเดตอย่างต่อเนื่องเมื่อมีข้อมูลเพิ่มเติมบางครั้งสิ่งนี้หมายถึงการทบทวนสมมติฐานที่อิงตามแบบจำลอง: จำเป็นในตอนเริ่มต้น

เพื่ออำนวยความสะดวกในงานของผู้สร้างแบบจำลอง แต่ผลกระทบที่มีต่อการคาดการณ์ควรได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง “ทางออกที่ดีที่สุดในการจัดการกับสิ่งนี้คือการใช้การวิเคราะห์ความไว [การประเมินอิทธิพลของพารามิเตอร์ที่มีต่อการทำนายแบบจำลองโดยการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์

ในขณะที่รักษาพารามิเตอร์อื่นๆ ทั้งหมดให้คงที่]  แต่ขีดจำกัดมักจะอยู่ในแง่มุมที่แบบจำลองของคุณทำได้’ บัญชีสำหรับ” กล่าว สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงสิ่งนี้เมื่อพิจารณาว่าอะไรสามารถอนุมานได้จากผลลัพธ์ของโมเดลและอะไรที่ไม่สามารถสรุปได้ ในขณะเดียวกันก็ปล่อยให้มีที่ว่าง

ในระดับโมเลกุลเป็นแพลตฟอร์มการประดิษฐ์ที่สามารถออกแบบโครงสร้างการทำงานทางวิศวกรรมได้”

กลุ่มของเขาเพิ่งใช้วิธีการนี้เพื่อทำความเข้าใจว่ากราฟีนออกไซด์สามารถใช้ประโยชน์จากบริเวณที่ยืดหยุ่นของโปรตีนเพื่อสร้างวัสดุ bioink ใหม่สำหรับโครงสร้างหลอดเลือดเหมือนเนื้อเยื่อการพิมพ์ 3 มิติได้อย่างไร จากแบบจำลอง นักวิจัยได้เรียนรู้วิธีแนะนำการประกอบชิ้นส่วนในขนาดต่างๆ 

credit: coachwebsitelogin.com assistancedogsamerica.com blogsbymandy.com blogsdeescalada.com montblanc–pens.com getthehellawayfromsalliemae.com phtwitter.com shoporsellgold.com unastanzatuttaperte.com servingversusselling.com