ترسیم پیچیدگی های مغز در یک مدل ریاضی

رمزگشایی قوانین حاکم بر تشکیلات حیات مولکول‌ها، سلول‌ها و بافت‌ها از چالش‌های علمی بزرگ زمان ما محسوب می‌شود. دکتر کارلو ویتوریو کانستراچی (Carlo Vittorio Cannistraci) از مرکز بیوتکنولوژی دانشکده فنی دانشگاه درسدن (Dresden) آلمان به طرح این پرسش پرداخته که آیا سلول‌های مغزی به همان شیوه‌ای که مولکول‌ها در یک سلول تعامل می‌کنند، با یکدیگر تعامل دارند؟

با کمک این مدل، کیفیت یافته‌های آزمایشی افزایش پیدا می‌کنند چراکه خطاهایی که در حال حاضر وجود دارد، می‌تواند در حد زیادی کاهش پیدا کند. علاوه بر این، اصول سازمان‌دهی پروتئین را که دانشمندان موفق به پیدا کردن آن شده‌اند، مناسب برای توصیف هر گروه از شبکه‌های پیچیده بوده و می‌تواند بسیاری از زمینه‌های کاربردی مانند سیستم‌های زیست‌شناسی و شبکه پزشکی را تحت تأثیر قرار دهد.

او در تحقیقات و بررسی‌هایش دریافت که خودسازمان‌دهی (self-organization) در این دو سیستم از همان اصول پیروی می‌کند صرف‌نظر از اندازه ساختارها و مستقل ازآنچه بدن عملکرد آن‌ها را پشتیبانی می‌کند. دکتر کانستراچی این تعاملات پیچیده را در یک مدل ریاضی تدوین کرد که قادر به‌پیش بینی تعامل مولکول پروتئین درون بدن در شرایط تغییریافته است.

پژوهشگر مرکز بیوتکنولوژی دانشکده فنی دانشگاه درسدن به‌عنوان رئیس گروه Biomedical Cybernetics مرکز بیوتکنولوژی دانشکده فنی دانشگاه درسدن در رابطه با این مدل ریاضی گفت: «با کمک این مدل، کیفیت یافته‌های آزمایشی افزایش پیدا می‌کنند چراکه خطاهایی که در حال حاضر وجود دارد، می‌تواند در حد زیادی کاهش پیدا کند. علاوه بر این، اصول سازمان‌دهی پروتئین را که من موفق به پیدا کردن آن شدم، مناسب برای توصیف هر گروه از شبکه‌های پیچیده بوده و می‌تواند بسیاری از زمینه‌های کاربردی مانند سیستم‌های زیست‌شناسی و شبکه پزشکی را تحت تأثیر قرار دهد. قابل‌توجه است که به‌طور بالقوه آن‌ها می‌توانند تعاملات انسان را در شبکه‌های اجتماعی توصیف کنند.»

دکتر کانستراچی تصمیم دارد، تحقیقاتش را در این زمینه متمرکز ساخته تا بتواند درک کند که تا چه حد تعاملات انسانی در شبکه‌های اجتماعی از قانون مشابهی با همکاری سلول و مولکول پیروی می‌کند؟ او تلاش‌های پژوهشی آینده خود را در رمزگشایی قوانین توپولوژیکی در پس خودسازمان‌دهی (self-organization) برنامه‌ریزی خواهد کرد.

شرح کامل این پژوهش‌ها و نتایج حاصل از آن در آخرین شماره مجله گزارش‌های علمی (Scientific Reports) به چاپ رسیده و قابل‌دسترس است.

ترجمه: فاطمه کردی

منبع: phys

No tags for this post.