ایسنا/ به نقل از نیچر، عملکرد مغز اغلب با عملکرد یک رایانه مقایسه می‌شود. برخی از محققان در حال آزمایش این قیاس تا حد نهایی آن هستند و تلاش می‌کنند رایانه‌هایی حاوی نسخه‌های آزمایشگاهی سلول‌های مغزی بسازند. با انجام این کار، آنها امیدوارند محدودیت‌های فیزیکی سخت‌افزارهای محاسباتی مبتنی بر سیلیکون که امروزه برای توسعه هوش مصنوعی به کار می‌رود را دور بزنند.

بافت مغز، حافظه و محاسبه را در یک بستر واحد با هم ترکیب می‌کند و به اجزای کمتری نسبت به رایانه‌های معمولی نیاز دارد. نظریه‌های شبکه‌های عصبی، مبتنی بر نورون‌ها و سیناپس‌ها، الهام‌بخش الگوریتم‌های هوش مصنوعی بوده‌اند. مغزها انرژی بسیار کمتری نسبت به ماشین‌های هوش مصنوعی مصرف می‌کنند و به سیستم‌های خنک‌کننده‌ گسترده نیاز ندارند.

اما چنین محاسبات زیستی چالش‌های اخلاقی مشخصی نیز به همراه دارد. بحث‌ها بر سر اخلاقی بودن استفاده از بافت مغزی رشد یافته در آزمایشگاه و پتانسیل آن برای آگاهی، داغ بوده است. با این حال، یک مسئله کلیدی تاکنون از بحث‌ها غایب بوده است: عدم رضایت صریح برای استفاده از بافت عصبی انسان در محاسبات زیستی.

تحقیقات در حوزه زیست‌محاسبات (biocomputing) به اهدای داوطلبانه سلول‌ها متکی است که اغلب از سوی افرادی انجام می‌شود که تحت عمل‌های پزشکی قرار می‌گیرند و این سلول‌ها را از روی نوع‌دوستی برای کمک به تحقیقات زیست‌پزشکی و زیست‌شناسی پایه اهدا می‌کنند. با این حال، فرم‌های رضایت‌نامه از اهداکنندگان نمی‌پرسند که دوست دارند سلول‌هایشان در آینده برای چه نوع تحقیقاتی استفاده شود یا مهم‌تر از آن، از تمام راه‌های ممکنی که دوست ندارند از آنها استفاده شود، سوالی پرسیده نمی‌شود. اهداکنندگانی که می‌خواهند از توسعه درمان‌های سرطان حمایت کنند، ممکن است تصور نکنند که بافت‌های آنها می‌تواند برای ایجاد زیست‌رایانه‌هایی احتمالا با کاربردهای تجاری، استفاده شود.

برای تحقیقات زیست‌محاسباتی که از بافت مغز رشد یافته در آزمایشگاه استفاده می‌کنند، رویکردی صریح‌تر و ظریف‌تر در مورد رضایت اهداکننده مورد نیاز است. از نظر ما، محققان باید از استفاده از رده‌های سلولی که فقط برای آنها رضایت داده شده است، برای تحقیقات زیست‌پزشکی خودداری کنند.

استفاده از سلول‌های مغز برای محاسبه

محاسبات زیستی مبتنی بر مغز به نورون‌های قشر مغز انسان متکی است، زیرا آنها بزرگتر هستند و مدارهای پیچیده‌تری نسبت به نورون‌های جوندگان یا سایر نخستی‌سانان تشکیل می‌دهند. تصور می‌شود که این ویژگی‌ها به قابلیت‌های قابل توجه پردازش اطلاعات مغز انسان از تشخیص چهره گرفته تا انجام استدلال انتزاعی، کمک می‌کنند.

زیست‌رایانه‌ها با استفاده از سلول‌های بنیادی «پرتوان» ساخته می‌شوند که پتانسیل تبدیل شدن به اکثر انواع سلول‌های دیگر بدن را دارند. چنین سلول‌هایی می‌توانند یا از جنین‌های اهدایی باقی‌مانده پس از لقاح آزمایشگاهی یا از سلول‌های بالغ مهندسی‌ شده اهدایی توسط داوطلبان، از جمله افرادی که تحت درمان پزشکی هستند، تهیه شوند.

در آزمایشگاه، سلول‌های بنیادی پرتوان می‌توانند به ارگانوئیدهای مغزی تبدیل شوند. ارگانوئیدها خوشه‌های کوچک سه‌بعدی هستند که ساختار، عملکرد و سازماندهی مناطق مختلف مغز را شبیه‌سازی می‌کنند. اطلاعات را می‌توان در تحریک عصبی رمزگذاری کرد و ورودی‌های محاسباتی را فراهم کرد که توسط نورون‌های موجود در ارگانوئید پردازش می‌شوند و منجر به خروجی‌های عصبی می‌شوند که می‌توانند از طریق سیستم‌های آرایه میکروالکترونیکی ثبت شوند. پیش‌تر نشان داده شده است که این مجموعه می‌تواند برای برخی از فرآیندهای محاسباتی ساده که مبنایی برای مدل‌های هوش مصنوعی مبتنی بر سخت‌افزار هستند، استفاده شود.

نیاز به راهکارهای اخلاقی

پس از تولید، می‌توان یک رده از سلول‌های بنیادی پرتوان را به طور نامحدود کشت داد و برای آزمایش‌های مختلف استفاده کرد. اما پس از سال‌ها، به خصوص اگر اهداکننده فوت کرده باشد و علم پیشرفت کرده باشد، دشوار است بدانیم که آیا اهداکننده اصلی آزمایش‌هایی را که سلول‌هایش اکنون در آنها نقش دارند، اگر زنده یا آگاه بود، تایید می‌کرد یا خیر.

افرادی که بافت خود را برای تحقیقات زیست‌پزشکی داوطلبانه اهدا می‌کنند، معمولا به یک مطالعه تحقیقاتی خاص رضایت می‌دهند. در عین حال، ممکن است از آنها پرسیده شود که آیا با ذخیره و استفاده از نمونه‌های زیستی باقی‌مانده توسط دیگران برای تحقیقات زیست‌پزشکی آینده موافق هستند یا خیر. به اهداکنندگانی که با مورد دوم که به عنوان رضایت نامحدود شناخته می‌شود، موافقت می‌کنند، اطلاع داده می‌شود که پیش‌بینی نحوه استفاده سایر محققان از نمونه‌های آنها ممکن است دشوار باشد. به عنوان مثال، اکثر اهداکنندگان نمی‌دانند که سلول‌های آنها ممکن است برای ایجاد یک رده سلول بنیادی که می‌تواند در کارهای آینده توسط بسیاری از دانشمندان دیگر مورد استفاده قرار گیرد، استفاده شود. اما به آنها اطمینان داده می‌شود که هرگونه استفاده توسط کمیته‌های نظارت بررسی خواهد شد تا اطمینان حاصل شود که مطالعات از نظر علمی شایسته هستند.

معمولا چنین کمک‌هایی به یک بانک زیستی ارسال می‌شود که آنها را مطابق با سیاست‌های سختگیرانه حفاظت از داده‌ها، بین محققان توزیع می‌کند. اهداکنندگان به محققان اعتماد دارند که از این قوانین پیروی می‌کنند، از حریم خصوصی آنها محافظت می‌کنند و با دقت و احترام با نمونه‌های آنها رفتار می‌کنند.

برخی از محققان و اخلاق‌گرایان ممکن است نگرانی‌های اخلاقی مطرح‌شده در این مقاله را نادیده بگیرند، با توجه به اینکه انتظار می‌رود رده‌های سلولی مورد استفاده برای محاسبات زیستی از اهداکنندگانی گرفته شوند که رضایت نامحدود داده‌اند. برخی معتقدند که این فرآیند، تعادلی بین استقلال اهداکننده و انعطاف‌پذیری برای محققان ایجاد می‌کند. اخذ مجوز از قبل برای هر استفاده بالقوه در آینده غیرممکن است، زیرا علم به روش‌هایی پیشرفت می‌کند که همیشه نمی‌توان آنها را پیش‌بینی کرد.

اما رضایت نامحدود در صورت استفاده بی‌دقت می‌تواند منجر به آسیب شود. هنگامی که حدود ۱۰۰ نفر از اعضای قبیله هاواسوپای در آریزونا در دهه ۱۹۹۰ نمونه‌هایی را به محققانی که شیوع بالای دیابت در این قبیله را مطالعه می‌کردند، اهدا کردند، در ابتدا نوعی رضایت نامحدود به نام رضایت گسترده ارائه دادند. دو دهه بعد، ۴۱ اهداکننده و خانواده‌هایشان پس از اینکه متوجه شدند خونشان در مطالعات مربوط به بیماری‌های روانی و پیشینه اجدادی‌شان که ممکن است به جامعه آنها انگ بزند و به آن آسیب برساند، استفاده شده است، از محققان شکایت کردند. اعضای قبیله این نوع تحقیق را پیش‌بینی نمی‌کردند و احساس می‌کردند که استقلال فرهنگی آنها نقض شده است.

این استدلال که رضایت نامحدود به محققان اجازه می‌دهد از سلول‌های اهداکننده به صورت اخلاقی استفاده کنند، زمانی که مواد اهدایی برای اهداف نوع ‌دوستانه مرتبط با زیست‌پزشکی استفاده می‌شوند، می‌تواند منطقی باشد. اما فردی که بافت‌ها را برای یک مطالعه پزشکی اهدا می‌کند، دلیلی ندارد که در نظر بگیرد که سلول‌هایش ممکن است برای مهندسی یا علوم رایانه استفاده شود.

برخی از اهداکنندگان نگرانی‌هایی را در مورد استفاده از نمونه‌های خود برای اهداف تجاری ابراز کرده‌اند.

تحقیقات همچنین نشان داده است که برخی از اهداکنندگان می‌خواهند در مورد اهداف تحقیقاتی که شامل ارگانوئیدهای مغزی ایجاد شده با سلول‌های آنها می‌شود، بدانند و برخی می‌خواهند در صورت مخالفت با تحقیقات آینده که از کمک‌های مالی آنها استفاده خواهد کرد، این فرصت را داشته باشند که رضایت خود را لغو کنند.

زیست‌رایانه‌های مبتنی بر مغز نیاز به نظارت اخلاقی قوی دارند، زیرا می‌توانند منجر به تحقق چنین نگرانی‌هایی در مورد اهداکنندگان شوند. زیست‌رایانه‌ها ممکن است به زودی برای کارهای تجاری غیرمرتبط با زیست‌پزشکی، مانند تشخیص صدا یا چهره، مورد استفاده قرار گیرند. رویکرد رضایت نامحدود در اینجا یک راه حل اخلاقی خوب نیست.

تغییرات زیر برای اطمینان از اینکه تحقیقات زیست‌محاسباتی شامل بافت مغز رشد یافته در آزمایشگاه، به طور مسئولانه پیش می‌رود، پیشنهاد شده‌اند.

مسیر رسیدن به رضایت مناسب

تحقیقات زیست‌محاسباتی باید توسط کمیته‌های بررسی مستقلی نظارت شود که بتوانند هم خطرات اخلاقی ناشی از این فناوری و هم استفاده مناسب از رده‌های سلولی انسان برای کاربردهای محاسباتی را ارزیابی کنند. کمیته‌های نظارتی موجود برای تحقیقات سلول‌های بنیادی عموما تحقیقات غیر زیست‌پزشکی انجام شده در بخش‌های علوم رایانه و مهندسی مکانیک را بررسی نمی‌کنند و معمولا تخصص فنی لازم برای نظارت بر اخلاق زیست‌محاسباتی را ندارند.

در صورت نیاز، می‌توان هیئت‌های بررسی جدیدی را در مؤسساتی که به محاسبات زیستی می‌پردازند، تأسیس کرد. از طرف دیگر، می‌توان هیئت‌ها را از کمیته‌های نظارت بر تحقیقات سلول‌های بنیادی موجود، به همراه محققان علوم اعصاب و مهندسی رایانه، مجددا دسته‌بندی کرد.

این کمیته‌های بررسی باید به محققان دستور دهند که یکی از سه مسیر را به ترتیب اولویت دقیق دنبال کنند: ایجاد رده‌های سلولی جدید؛ کسب رضایت جدید از اهداکنندگان موجود؛ یا بررسی مستقل برنامه‌های تحقیقاتی.

بهترین اقدام، تهیه رده‌های سلول‌های بنیادی انسانی از اهداکنندگان جدید است، به همراه یک فرآیند رضایت‌نامه که برای محاسبات زیستی شامل بافت مغز رشد یافته در آزمایشگاه طراحی شده باشد تا اطمینان حاصل شود که اهداکنندگان از ابتدا کاملا مطلع هستند. این امر از چالش‌های اخلاقی و قانونی احتمالی در آینده جلوگیری می‌کند و تضمین می‌کند که محققان منابعی دارند که می‌توانند به آنها اعتماد کنند و می‌توانند با دیگران که می‌خواهند تحقیقات محاسبات زیستی انجام دهند، به اشتراک بگذارند.

با این حال، در برخی موارد، ایجاد رده‌های سلولی جدید می‌تواند عملی نباشد. کمک‌های مالی مهندسی ممکن است هزینه‌های جمع‌آوری و ایجاد رده‌های سلولی را پوشش ندهند، یا یک تیم تحقیقاتی زیست‌محاسباتی ممکن است تجربه محدودی در برنامه‌ریزی مجدد سلول داشته باشد. در این صورت، اخلاقی‌ترین جایگزین این است که بانک‌های زیستی به نمایندگی از محققان، اهداکنندگان را ردیابی کرده و از آنها بخواهند که دوباره رضایت دهند.

این امر به اهداکنندگان این فرصت را می‌دهد که رضایت خود را تأیید یا لغو کنند، در حالی که به محققان زیست‌محاسبات اجازه می‌دهد تا به استفاده از رده‌های سلولی تثبیت‌شده ادامه دهند.

اگر اهداکنندگان تمایلی به رضایت مجدد نداشته باشند، رده‌های سلولی آنها باید همچنان ممنوع باقی بمانند. کمیته نظارت بر محاسبات زیستی باید سوابق رده‌های سلولی مورد استفاده را ثبت کند و اطمینان حاصل کند که تیم‌های تحقیقاتی این سیاست را نقض نمی‌کنند.

چالش‌های دیگری نیز وجود دارد، به خصوص برای نمونه‌های قدیمی‌تر. شناسایی مجدد نمونه‌های زیستی می‌تواند نگرانی‌های مربوط به حریم خصوصی را در صورت تمایل اهداکنندگان به ناشناس ماندن افزایش دهد. در برخی موارد، بانک‌های زیستی ممکن است داده‌های مرتبط با نمونه‌های بافتی را به هویت اهداکننده خود از بین برده باشند و شناسایی فرد را تقریبا غیرممکن کنند.

راهنمایی در مورد اینکه آیا باید رضایت مجدد گرفته شود و چگونه باید این کار را انجام داد، بین مناطق مختلف متفاوت است، بنابراین مجموعه‌ای از قوانین برای محققان وجود ندارد که از آنها پیروی کنند.

اگر نتوان با اهداکنندگان تماس گرفت، محققان می‌توانند مسیر سوم را انتخاب کنند: تعیین اخلاقی توسط یک کمیته نظارت بر محاسبات زیستی مستقل.

اعضای کمیته نمی‌توانند از طرف اهداکنندگان و ترجیحات آنها صحبت کنند، اما می‌توانند به محققان کمک کنند تا مزایای علمی کار خود را با نظارت اخلاقی مناسب بر نمونه‌ها متعادل کنند. در زمینه محاسبات زیستی، این ممکن است به معنای محدود کردن استفاده از رده‌های سلولی موجود برای اهداف تحقیقاتی باشد، نه کاربردهای تجاری. تعیین اخلاقی همیشه باید با مشورت مشاور حقوقی یک موسسه انجام شود تا از رعایت مسئولیت‌های قانونی محققان هنگام دریافت نمونه‌های زیستی از بانک‌های زیستی اطمینان حاصل شود.

با توجه به اینکه محاسبات زیستی با سرعت در حال پیشرفت است، این مسیر سوم می‌تواند یک اقدام موقت ارزشمند باشد تا محققان فرآیند زمان‌بر ایجاد رده‌های سلولی جدید یا اخذ رضایت مجدد را انجام دهند. اما نکته مهم این است که این مسیر نباید به پیش‌فرض تبدیل شود. کمیته‌های بررسی محاسبات زیستی باید محققان و مشاغل تجاری را به طور یکسان تشویق کنند تا رده‌های سلولی جدید را در اولویت قرار دهند.

🔹"آخرین خبر" در روبیکا
🔹"آخرین خبر" در ایتا
🔹"آخرین خبر" در بله