خیلی وقت بود که در پیشنویسهای من عبارت «زندگی مصنوعی» یا «Artificial Life» یا «ALife» بود و همیشه دوست داشتم دربارهی آن بنویسم. امروز بالاخره فرصت پیدا شد. از روزهای ابتدایی نوشتن در بلاگ خودم، فکر کردن به انواع مصنوعی زندگی برایم بسیار جذاب بود و به واسطهی یکی از دوستانم با Conway's Game of Life آشنا شدم. ایدهی اولیهی این بازی بسیار ساده است: در یک محیط دوبعدی با سلولهای بینهایت، شما میتوانید در ابتدای بازی هر سلولی را که میخواهید روشن کنید و بعد دکمهی شروع را بزنید. سپس بر اساس چهار قانون ساده، سلولها روشن یا خاموش میشوند و شما شاهد تکاپوی مختلف آنها در طول زمان خواهید بود. این چهار قانون به شرح زیر است:
هر سلول زنده با کمتر از دو همسایه زنده میمیرد (کمبود جمعیت).
هر سلول زنده با بیش از سه همسایه زنده میمیرد (ازدحام جمعیت).
هر سلول زنده با دو یا سه همسایه زنده، زنده میماند و به نسل بعد میرود.
هر سلول مرده با دقیقاً سه همسایه زنده دوباره زنده میشود.
دنیای زندگی مصنوعی بسیار هیجانانگیز است و حتی با جستوجو در ویکیپدیا میتوان اطلاعات جالبی به دست آورد و با نمونههای کوچک و بزرگ و پروژههای بلندپروازانهی آن آشنا شد. در ابتدای مقاله تصویری از یک الگو مشاهده میکنید که توسط Lenia ایجاد شده؛ نسخهای پیشرفتهتر از Conway's Game of Life.
بهتازگی وارد دنیای kinetic modeling در تصاویر PET شدهام و شاید در ابتدا کمی عجیب به نظر برسد، اما آن را فرصتی میبینم برای ادامهی کار در زمینهی زندگی مصنوعی. در این میان، مفهوم PBPK بیش از سایر مفاهیم به این موضوع نزدیک است. PBPK که مخفف Physiologically Based Pharmacokinetic Modeling است، مفهومی نسبتاً جدید است که با کمک radiotracerها و kinetic modeling تلاش میکند ارتباط بین بافتها و اندامهای بدن را مدل کند. به عبارتی، سعی میکند هر سلول و بافت بدن را به مدلی برای کامپیوتر تبدیل کند تا بتوان دربارهی دوز داروها و اثر آنها بر بدن با اطمینان بیشتری تصمیم گرفت و با استفاده از اصول dosimetry، دوزها را متناسب با اندامها و تومورها تنظیم کرد. با گسترش پزشکی هستهای، اهمیت این حوزه روزبهروز بیشتر و پیچیدهتر میشود. شاید برای کسانی که با پزشکی هستهای آشنا نیستند، تصاویر PET زیر مشابه به نظر برسند، اما هر کدام ویژگیهای متفاوتی دارند که در تشخیص و پیشآگهی بیماری مفید هستند.
برای مدتهای طولانی، بسیاری از روشهای تصویربرداری پزشکی هستهای مبتنی بر SUV یا Standardized Uptake Value بودند. این یعنی تصاویر semi-parametric هستند و فقط میتوانند ایدهای دربارهی وضعیت نسبی نواحی مختلف بدهند. اما در kinetic modeling، با تصویربرداریهای متعدد یا dynamic در طول زمان و با انتخاب یک ناحیه به عنوان مرجع، تصاویر parametric تولید میشوند. این امکان را میدهد که دربارهی الگوهای PET اطلاعات بیشتری به دست آوریم و تصمیمهای دقیقتری بگیریم. مطالعات متعددی برتری این روشها نسبت به روشهای مبتنی بر SUV را در تشخیص و پیشآگهی بیماریها نشان دادهاند، اما این حوزه همچنان نسبتا جدید است و جای پیشرفت زیادی دارد.
روشهای متعددی برای kinetic modeling وجود دارد؛ مانند مدلهای compartmental و مدلهای graphical مثل Patlak و Logan. مدلهای PBPK پیچیدهتر هستند و عمدتاً در داروسازی کاربرد داشتهاند، اما تلاشهایی برای استفاده از آنها در dosimetry نیز شده است. توضیح کامل مدلهای PBPK در قالب متن کوتاه ممکن نیست، اما مطالعهی بیشتر آن در اینترنت میتواند شما را با این حوزه آشنا کند. به طور کلی، این مدلها بدن انسان را از طریق radiotracerها به یک مدل محاسباتی تبدیل میکنند؛ چیزی که میتواند در آینده مسیری برای ایجاد نوعی زندگی مصنوعی در مقیاس انسانی باشد.
با توجه به قوانین و الگوریتم های غیر حرفه ای ویرگول من حتی نمیتونم لینک های مقالات و صفحه های ویکیپدیای مطالب رو اینجا هایپرلینک کنم یا بزارم. بنابراین برای خوندن هر مطلب خودتون دست به کار بشید و اون رو سرچ کنید.
نسخه ی انگلیسی این مطلب رو به همراه لینک ها میتونید توی صفحه ی گیتهاب من به ادرس gorjiarman.github.io پیدا کنید.
