ΚΟΣΜΟΣ

«Ανθρωπος των σπηλαίων» βοηθάει γιατρούς και βιολόγους

Μπορεί να λέγεται «άνθρωπος των σπηλαίων» (CAVEman), ωστόσο είναι ό,τι πιο πρωτοποριακό έχει να παρουσιάσει η τεχνολογία της εικονικής πραγματικότητας, βοηθώντας γιατρούς και βιολόγους στη μελέτη και αποκρυπτογράφηση των λειτουργιών του ανθρώπινου οργανισμού αλλά και στην έρευνα για θεραπεία ανίατων έως σήμερα, ασθενειών.

Ο «άνθρωπος των σπηλαίων», που δημιούργησαν επιστήμονες από το πανεπιστήμιο του Calgary στον Καναδά, δεν είναι βεβαίως «αληθινός» άνθρωπος: πρόκειται για το πρώτο πλήρες εικονικό μοντέλο του ανθρώπινου σώματος, το οποίο αναπαριστά τρισδιάστατα και με εντυπωσιακή αληθοφάνεια όλα τα όργανα από τα οποία αυτό αποτελείται.

Οσο για τη «σπηλιά», αυτή είναι μια σκοτεινή αίθουσα όπου τρεις στερεοσκοπικοί προβολείς στο πάτωμα κι ένας στην οροφή αναπαράγουν αυτό το εικονικό ομοίωμα, αιωρούμενο καταμεσής της αίθουσας. Ετσι, όποιος επιστήμονας θέλει να χρησιμοποιήσει το ψηφιακό μοντέλο στις μελέτες του, το μόνο που έχει να κάνει είναι να μπει στη «σπηλιά»· με τη βοήθεια ειδικών τρισδιάστατων γυαλιών μπορεί κυριολεκτικά να ταξιδέψει μέσα στο ανθρώπινο σώμα, εξετάζοντάς το από οποιαδήποτε οπτική γωνία.

Η ανάλυση του CΑVΕman

Ακόμη περισσότερο, καθώς η ανάλυση του CΑVΕman είναι τουλάχιστον δεκαπλάσια από οποιαδήποτε άλλη ανάλογη ψηφιακή εφαρμογή, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να μεγεθύνει μία επιμέρους περιοχή ώστε να μελετήσει επιμέρους λεπτομέρειες. Και, επειδή το ομοίωμα αποσυναρμολογείται εύκολα στα συστατικά του μέρη, κάθε γιατρός μπορεί να αφαιρέσει το δέρμα, τους μυς ή τα οστά για να μελετήσει πληρέστερα την περιοχή στην οποία π.χ. πρόκειται να επέμβει χειρουργικά.

Ο CAVEman χρειάστηκε έξι χρόνια και 1,5 εκατ. δολάρια για να ολοκληρωθεί και αρχικά ξεκίνησε ως ένα πολύ λιγότερο φιλόδοξο πρόγραμμα. Το 2001, μία ιδιωτική σχολή φυσικοθεραπευτών απευθύνθηκε στο Κέντρο Visual Genomics που έχει ιδρύσει η Sun Microsystems στο καναδικό πανεπιστήμιο, παραγγέλλοντας από το κέντρο μια εφαρμογή εικονικής πραγματικότητας που θα βοηθούσε στην εκπαίδευση των φοιτητών της στο… μασάζ.

Εικονικός άτλαντας

Ωστόσο, καθώς οι ερευνητές προχωρούσαν στην ανάπτυξη του προγράμματος, γρήγορα συνειδητοποίησαν πως οι δυνατότητες μιας τέτοιας εφαρμογής θα μπορούσαν να είναι πολύ μεγαλύτερες, οπτικοποιώντας σε έναν εικονικό άτλαντα κάθε λεπτομέρεια του ανθρώπινου σώματος.

Για τον σκοπό αυτόν θα έπρεπε να αναπαραστήσουν, ούτε λίγο ούτε πολύ, 3.000 διαφορετικά όργανα, ενώ έπρεπε να ξεκινήσουν από το μηδέν, από τις εικονογραφήσεις, δηλαδή, των εγχειριδίων Ανατομίας, καθώς ποτέ άλλοτε δεν είχαν δημιουργηθεί τόσο αξιόπιστα ψηφιακά ομοιώματα όλων αυτών των οργάνων.

«Δημιουργήσαμε μία ομάδα από γραφίστες και γιατρούς οι οποίοι ανακατασκεύασαν κάθε επιμέρους περιοχή», σημείωσε ο επικεφαλής του προγράμματος Christoph Sensen, «ενώ ένας ειδικός ανέλαβε έπειτα να τις συναρμολογήσει σε ένα λειτουργικό σύνολο». Αλλωστε, ο «άνθρωπος των σπηλαίων» δεν αναπαριστά ρεαλιστικά μόνο την ανατομία του σώματός μας αλλά και τη φυσιολογία του, τον τρόπο, δηλαδή, με τον οποίο οι διάφορες «περιοχές» συνεργάζονται για να επιτελέσουν τις λειτουργίες.

Ετσι, για παράδειγμα, ο CAVEman μπορεί να οπτικοποιήσει τον τρόπο με τον οποίο ο οργανισμός μεταβολίζει ένα χάπι ασπιρίνης, δείχνοντας πώς αυτό απορροφιέται από το στομάχι και τα έντερα, πώς περνά στην κυκλοφορία του αίματος και πώς τα νεφρά αναλαμβάνουν να αποβάλουν τα «παραπροϊόντα». Μπορεί η δράση της ασπιρίνης να είναι γνωστή στους γιατρούς, ωστόσο, αυτή η ικανότητα του εικονικού ομοιώματος επιτρέπει τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο μεταβολίζονται νέες φαρμακευτικές ουσίες πριν δοκιμασθούν σε κλινικές μελέτες.

Ανάρπαστο

Σε αυτήν την ακριβή αναπαράσταση της ανθρώπινης φυσιολογίας επικεντρώνονται οι επιστήμονες ώστε, στο μέλλον, ο CΑVΕman να μπορεί να αποδώσει τη λειτουργία του οργανισμού μας και σε κυτταρικό επίπεδο. Ετσι, θα μπορεί να μελετηθεί ακόμη και ο τρόπος με τον οποίο διάφορες γονιδιακές μεταλλάξεις οδηγούν σε αναπτυξιακές δυσλειτουργίες, δίνοντας νέα ώθηση στις γενετικές έρευνες.

Προς το παρόν, οι επιστήμονες του Calgary βλέπουν τον «άνθρωπο των σπηλαίων» ως ένα επαναστατικό εκπαιδευτικό εργαλείο για τους φοιτητές Ιατρικής – γεγονός που επιβεβαιώνεται από τον μεγάλο αριθμό πανεπιστημιακών σχολών που έχουν προσεγγίσει το εργαστήριο με στόχο να αξιοποιήσουν τη συγκεκριμένη τεχνολογία στα μαθήματα Ανατομίας.

Αλλωστε, καθώς το συγκεκριμένο πρόγραμμα μπορεί να «τρέξει» πρακτικά σε οποιονδήποτε υπολογιστή ή laptop -απεικονίζοντας βέβαια τον CAVEman δισδιάστατο και με λιγότερες λεπτομέρειες- εκτιμάται ότι θα αλλάξει και τον τρόπο με τον οποίο οι μαθητές θα διδάσκονται τα «μυστήρια του οργανισμού» μας.