به قلم پروفسور دکتر اصغر مردانی
مقاله برای مجموعه Mardani Groups
مغز انسان را نمیتوان صرفاً عضوی از بدن دانست. این ساختار پیچیده، مرکز شکلگیری حافظه، احساس، تصمیمگیری، حرکت، زبان و بخش بزرگی از آن چیزی است که شخصیت انسان را میسازد. میلیاردها سلول عصبی و شبکه عظیم ارتباطات میان آنها، سامانهای را تشکیل میدهند که با وجود دههها پژوهش، هنوز بسیاری از اسرار آن برای دانش پزشکی ناشناخته باقی مانده است.
به باور من، پزشکی مغز و اعصاب در آستانه یکی از بزرگترین تحولات تاریخ خود قرار دارد. پیشرفت تصویربرداری عصبی، ژنتیک، علوم داده و هوش مصنوعی به ما اجازه میدهد مغز را نه فقط بهعنوان مجموعهای از بخشهای جداگانه، بلکه بهعنوان یک شبکه زیستی پویا مطالعه کنیم.
مغز یک شبکه است، نه مجموعهای از قطعات مستقل
برای سالهای طولانی، پزشکی تلاش میکرد عملکردهای مختلف را به مناطق مشخصی از مغز نسبت دهد. این دیدگاه همچنان ارزشمند است، اما علوم اعصاب مدرن نشان دادهاند که بسیاری از فعالیتهای پیچیده مغزی نتیجه همکاری شبکههای گستردهای از مناطق مختلف هستند.
حافظه مثال خوبی است. ایجاد و بازیابی یک خاطره تنها به فعالیت یک نقطه وابسته نیست. مناطق مختلف مغز در رمزگذاری، تثبیت و بازیابی اطلاعات نقش دارند و ارتباط میان این مناطق اهمیت اساسی دارد.
این نگاه شبکهای میتواند درک ما از بیماریهای عصبی را نیز تغییر دهد.
چرا بیماریهای مغز چنین پیچیدهاند؟
بیماریهایی مانند آلزایمر، پارکینسون، صرع، سکته مغزی و اماس مکانیسمهای یکسانی ندارند. حتی دو بیمار با یک تشخیص ممکن است علائم، سرعت پیشرفت و پاسخ درمانی متفاوتی داشته باشند.
به همین دلیل، آینده نورولوژی باید از مدل ساده «یک بیماری، یک درمان» فاصله بگیرد و به سمت پزشکی شخصیسازیشده حرکت کند.
در چنین رویکردی، سابقه پزشکی، یافتههای تصویربرداری، آزمایشها و سایر دادههای معتبر بیمار در کنار یکدیگر ارزیابی میشوند تا پزشک تصویر دقیقتری از وضعیت هر فرد به دست آورد.
ورود هوش مصنوعی به نورولوژی
یکی از جذابترین تحولات سالهای اخیر، افزایش توانایی رایانهها در تحلیل دادههای پیچیده پزشکی است.
MRI و سایر روشهای تصویربرداری میتوانند حجم بسیار زیادی از اطلاعات ایجاد کنند. الگوریتمهای هوش مصنوعی قادرند الگوهای موجود در چنین دادههایی را تحلیل کنند و در برخی کاربردها به متخصصان برای شناسایی یا اندازهگیری تغییرات کمک کنند.
اما باید بر یک اصل تأکید کرد:
هوش مصنوعی نباید جایگزین متخصص مغز و اعصاب شود؛ باید توانایی او را افزایش دهد.
یک الگوریتم ممکن است الگوی آماری را تشخیص دهد، اما تصمیم پزشکی نیازمند درک شرایط بیمار، معاینه، سابقه پزشکی و قضاوت بالینی است.
مفهوم Neuro-AI
من آینده این حوزه را در همگرایی Neuroscience + Artificial Intelligence میبینم؛ حوزهای که میتوان آن را Neuro-AI نامید.
تصور کنید متخصص مغز و اعصاب در آینده بتواند تصاویر مغزی و سوابق بالینی بیمار را در یک محیط دیجیتال یکپارچه مشاهده کند و سیستم هوشمند، یافتههای بالقوه مهم را برای بررسی پزشک برجسته سازد.
هدف چنین فناوریای تصمیمگیری مستقل ماشین نیست؛ هدف، ارائه اطلاعات بهتر به پزشک است.
مغز و انعطافپذیری عصبی
یکی از ویژگیهای شگفتانگیز مغز، Neuroplasticity یا انعطافپذیری عصبی است.
شبکههای عصبی میتوانند تحت تأثیر یادگیری، تجربه و برخی فرآیندهای توانبخشی تغییر کنند. این قابلیت یکی از پایههای علمی مهم توانبخشی عصبی محسوب میشود.
مطالعه دقیقتر این فرآیند ممکن است در آینده به توسعه روشهای مؤثرتری برای توانبخشی برخی بیماران پس از آسیبهای عصبی کمک کند.
رابط مغز و رایانه
حوزه دیگری که آینده علوم اعصاب را متحول خواهد کرد، Brain–Computer Interface یا BCI است.
در این فناوری، سیگنالهای عصبی ثبت و توسط رایانه تحلیل میشوند تا امکان ایجاد نوعی ارتباط میان فعالیت عصبی و یک سیستم خارجی فراهم شود.
یکی از مهمترین کاربردهای پژوهشی آن کمک به افرادی است که به دلیل بیماری یا آسیب عصبی توانایی حرکتی یا ارتباطی خود را از دست دادهاند. با این حال، بسیاری از کاربردهای پیشرفته BCI همچنان تحقیقاتی هستند و مسائل مهم پزشکی، فنی و اخلاقی درباره آنها وجود دارد.
پزشکی آینده باید انسانی باقی بماند
هرچه فناوری قدرتمندتر میشود، یک خطر نیز افزایش مییابد: اینکه بیمار به مجموعهای از تصاویر، اعداد و دادهها تقلیل داده شود.
این اشتباه بزرگی خواهد بود.
پزشکی بدون ارتباط انسانی ناقص است. هوش مصنوعی ممکن است میلیونها داده را در چند ثانیه تحلیل کند، اما نگرانی بیمار، کیفیت زندگی او و اهداف شخصیاش را باید در تعامل میان بیمار و تیم درمان درک کرد.
به همین دلیل، من آینده پزشکی را رقابت میان انسان و ماشین نمیبینم.
آینده واقعی، همکاری انسان و ماشین است.
چشمانداز آینده
نورولوژی آینده احتمالاً ترکیبی از تصویربرداری پیشرفته، زیستشناسی مولکولی، ژنتیک، علوم داده، هوش مصنوعی، مهندسی پزشکی و علوم شناختی خواهد بود.
هر یک از این حوزهها تنها بخشی از مسئله را حل میکنند؛ اما هنگامی که در کنار یکدیگر قرار گیرند، میتوانند تصویر بسیار کاملتری از عملکرد مغز ایجاد کنند.
شاید بزرگترین تحول پزشکی آینده نه کشف یک دستگاه یا الگوریتم خاص، بلکه تغییر نگرش ما باشد: حرکت از درمان بیماری پس از ظهور علائم به سمت تشخیص دقیقتر، پیشگیری بهتر و درمان شخصیتر.
مغز هنوز بزرگترین مرز ناشناخته پزشکی است. ما راه زیادی برای شناخت کامل آن در پیش داریم، اما ابزارهایی که امروز در اختیار علم قرار گرفتهاند، امکان طرح پرسشهایی را فراهم کردهاند که چند دهه قبل حتی تصور آنها دشوار بود.
پروفسور دکتر اصغر مردانی
علوم اعصاب، پزشکی آینده و Neuro-AI