Die Anwendung einer Netzwerk-Perspektive auf die menschliche Physiologie: der Physiker beschreibt, ‚Netzwerk-Physiologie“, die sich in verschiedenen Organsystemen und wie Sie zueinander stehen

In der modernen Medizin, ärzte, Behandlung von Organen isoliert. Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen gehen auf Herz-Spezialisten, genauso wie diejenigen, die mit Nierenerkrankungen suchen Nieren-Spezialisten. Während dieses Modell hat enorme Fortschritte gemacht und unzählige Leben gerettet, es erklärt nicht, wie unsere Organe arbeiten zusammen, oder manchmal auch nicht tun.

Diese Woche bei der 2019 American Physical Society Tagung im März in Boston, Plamen Ch. Ivanov, ein Boston University Physiker verbunden mit der Harvard Medical School, präsentiert ein neues Paradigma, das als „Netzwerk-Physiologie.“

„Wir müssen zeigen, wie die verschiedenen Systeme miteinander kommunizieren und anpassen, koordinieren und synchron bleiben“, sagte Iwanow. Der menschliche Körper, nach dieser Ansicht, kann gedacht werden als ein Netz, mit jedem organ, das als Knoten die Verbindung mit anderen Organen und anderen Knoten. „Die Knoten werden nicht nur Punkte“, sagte er. „Sie sind dynamische Systeme, die sich permanent ändern in der Zeit, wie sind die verbindungen zwischen Ihnen.“

Die besten Krankenhäuser sind nicht ausgerüstet, zur überwachung der inter-organ-Interaktionen. „Getrennte Geräte verfolgen verschiedene Funktionen, aber keinen einzigen monitor beobachten können eine Vielzahl von Funktionen,“ sagte er. Zur Verbesserung der Gesundheits-monitoring-Techniken, Ivanov und seine Kollegen haben in den vergangenen zehn Jahren die Entwicklung des computergestützten tools und biomedizinische Geräte, die zum aufzeichnen von Daten-streams aus verschiedenen Organsysteme und sehen, wie Sie zueinander stehen.

Einige Iwanow frühesten Forschung in diesem Bereich durchgeführt wurde, im Schlaf-Labors, wo er und sein team analysierten die Daten von menschlichen Patienten als Sie übergang zwischen leichtem Schlaf, Tiefschlaf, REM-Schlaf und Wachsein. Ihre Messungen der verbindungen zwischen den Körpers verschiedene Systeme führte zu einer erstaunlichen Erkenntnis: „Es gibt eine Universelle Netzwerk-Konfiguration eindeutig kennzeichnet einen bestimmten physiologischen Zustand — ‚universal‘, weil wir sehen, dass es in jedem menschlichen Thema,“ Iwanow erklärte.

Er hat seit geschmiedete Zusammenarbeit mit der intensive care unit am Massachusetts General Hospital, die Hirn-trauma unit der University of Cincinnati Medical Center, Neurologie-und Neurochirurgie-Einheiten an der BU Medical School und Boston Medical Center — Orte, an denen Schmierblutungen, ein Zusammenbruch in der Kommunikation zwischen Patienten organ-Systeme helfen konnten die ärzte verhindern eine möglicherweise fatale situation. Iwanow will auch sehen, Netzwerk-Physiologie Teil der routinemäßigen medizinischen Versorgung, wobei Daten über die verbindungen zwischen einer Vielzahl von internen Systemen können quantitative Maßnahmen von einer person, die Gesundheit.

Mit Unterstützung von der Keck-Stiftung, in seiner Gruppe hat die ersten Schritte in Richtung Schaffung eines dynamischen atlas, oder „Human Physiolome,“ die leuchtet verbindungen innerhalb des menschlichen Körpers, während auch enthüllt die „traffic“ auf jeder Durchgangsstraße.