مطالعه‌های جدید نشان می‌دهد که مغز ملخ سایبورگ می‌تواند به تشخیص علائم بیانگر سرطان انسان در آزمایشگاه کمک کند. محققان امیدوارند کارشان روزی به آزمایشی بر اساس حشرات منجر شود که در غربالگری سرطان استفاده شود یا الهام‌بخش ساخت نسخه‌های مصنوعی شود که معمولاً به همان روش کار می‌کند.

در گذشته، به حیوانات دیگر آموزش داده شده است تا علائمی را تشخیص دهند که نشان می‌دهند انسان‌ها بیمار هستند. برای مثال، به سگ‌ها می‌توانم آموزش بدهم تا وقتی سطح قندخون‌شان کاهش پیدا کند یا اگر دچار سرطان و سل و حتی کووید شوند، آن را تشخیص دهند.

تصور می‌شود حیوانات موادشیمیایی را احساس می‌کنند که انسان ازطریق بوی بدن یا منتشر می‌کند. ترکیب موادشیمیایی بسته به متابولیسم فرد می‌تواند متفاوت باشد و می‌شود این ترکیب و پیامد از آن هنگام بیماری تغییر می‌کند.

آموزش و مراقبت از سگ‌ها پرهزینه است و به‌گفته‌ای دباجیت ساها، پژوهش‌های جدید، ساخت دستگاهی که از عملکرد بینی سگ تقلید کند، بسیار است. ساها، دانشمند مهندسی عصب در دانشگاه ایالتی میشیگان می‌گوید: «این تغییرات خیلی جزئی و در قسمتی از تریلیون اتفاق می‌افتد. بنابراین، حتی با فناوری‌های پیشرفته نیز تشخیص آن‌ها است.»

حیواناتی که می‌خواهند چنین تغییراتی را در طراحی برای پیدایش کرده‌اند. بنابراین، ساها و همکاران تصمیم گرفته اند از مغز یک جانور استفاده کنند.

مغز مغز ملخ / مغز ملخ

پژوهشگران برای مطالعه خود ملخها را انتخاب کردند. زیرا این حشرات در سالهای اخیر به خوبی مطالعه شده اند. آن‌ها در ابتدا به‌کمک جراحی مغز ملخ زنده را برهنه کرده‌اند و سپس، الکترودهایی را وارد می‌کنند که از مغز مغزی می‌کنند که مغز را از آن‌ها می‌کند. حشره به‌کمک شاخک‌های خود را احساس می‌کند.

محققان سه نوع متفاوت از سلول‌های سرطانی دهان انسان و همچنین سلول‌های دهان از سرطان را رشد دادند. آنها از دستگاهی برای گرفتن گازی که هر نوع سلول آزاد می‌کرد، استفاده می‌کردند و هریک از گازها را به شاخک‌های ملخ‌ها می‌رسانند.

واکنش مغز ملخ‌ها دربرابر هریک از انواع سلول‌ها متفاوت بود. الگوی فعالیت‌های الکتریکی ثبت‌شده به‌اندازه‌های متمایز بود که وقتی پژوهشگران گاز یک نوع سلول را به شاخک می‌دمیدند، فقط با ثبت یک فعالیت می‌توانستند مشخص کنند که آیا آن سلول سرطانی است. ساها می‌گوید اولین بار است که مغز حشره‌ای زنده به‌عنوان ابزاری برای تشخیص آزمایش سرطان می‌شود.

ناتالی پلانک در دانشگاه ویکتوریا در ولینگتون نیوزیلند در حال تولید حسگرهای سلامتی مبتنی بر نانومواد است. او کار جدید را جالب می‌داند و می‌گوید: «اینکه بتوانید روی چیزی نفس بکشید و سپس متوجه شوید که آیا درمعرض خطر سرطان قرار دارید، خیلی جالب است.»

در این آزمایش، پژوهشگران فعالیت‌های مغزی چند ملخ را ثبت و پاسخ‌های آن‌ها را باهم ترکیب کردند. درحال‌حاضر، این کار به ثبت فعالیت‌های حاصل از ۴۰ نورون نیاز دارد تا چشم‌اندازی تولید کند. این یعنی به مغز ۶ تا ۱۰ ملخ نیاز دارد. ساها امیدوار هستند که از الکترودهایی استفاده کنند که فعالیت نورون‌های بیشتری را ثبت کنند. در این صورت، او می‌تواند با استفاده از مغز یک ملخ این کار را انجام دهد. وی امیدوار است که از دستگاه‌های قابل‌حمل، از مغز و شاخک ملخ استفاده کند تا آن را روی افراد واقعی بیازماید.

مقالات مرتبط:

جیمز کاوینگتون ، مهندس دانشگاه رویک بریتانیا، در حال ساخت والا حسگر است. وی متقاعد نشده است که چنین دستگاهی در کلینیک‌های سرطان به کار برده می‌شود. او میگوید: «ازنظر علمی، بسیار جالب است؛ اما مشکلات زیادی به‌منظور چنین چیزی برای غربالگری سرطان وجود دارد.»

سؤال دیگر این است که «آیا مردم با استفاده از حشرات با این روش مشکلی ندارند؟» کاوینگتون شناسان می‌کند مثلاً زنبورهایی که برای تشخیص موادمفجره آموزش دیده‌اند، معمولاً پس‌ازآن آزاد می‌شوند. او میگوید زنبورها بعدازآن دوباره زندگی خوبی خواهید داشت. اما زندگی ملخها نابود می شود.

ساها می‌گوید ملخ‌ها دردی احساس نمی‌کنند. بنابراین، به بی‌حسی نیازی ندارد. باوجوداین، برخی از پژوهش‌ها نشان می‌دهند حشرات می‌توانند چیزهایی را حس کنند و از آن‌ها ممکن است ممکن است آن‌ها را دردناک بدانیم. ازاین‌رو، احتمال دارد پس از آسیب، آسیبی مانند درد مزمن باشد. ساها می‌گوید: «حشره از عملکرد بدن مُرده است. ما فقط مغزش را زنده نگه می‌داریم.»

پلانک می‌گوید اگر پژوهشگران متوجه شوند کدام‌ها روی شاخک حشرات برای تشخیص سرطان مهم هستند، ممکن است نسخه‌هایی را در آزمایشگاه بسازند و به‌جای حشرات زنده از آن‌ها استفاده کنند. او در پژوهش‌های خود از پرورش‌های ساخته‌شده در آزمایشگاه استفاده می‌کند که از مصرف‌کننده‌های مگس میوه تقلید می‌کنند. او می‌گوید راه‌های ممکن وجود داد که درنه این روش را به تکنیک غربالگری تبدیل می‌کند تا در استفاده از آن استفاده شود.

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!