ما در عصر جالبی زندگی میکنیم، اما نمیدانم این شرایط جالب برای ما نعمت است یا مصیبت.
به عنوان مثال، پیشرفتهای حاصل شده در بیوتکنولوژی بسیار حیرت انگیز است و بیشتر مانند یک رمان علمی تخیلی به نظر میرسند. به عنوان مثال، الکترودهای زنده که اخیرا توسط دانشمندان دانشگاه پنسیلوانیا ساخته شده را در نظر بگیرید. این الکترودهای جدید از نورونهای جهش یافتهی ژنتیکی ساخته شده‌اند و ممکن است روزی در جهت بهبود عملکرد دستگاههای الکترونیکی مورد استفاده برای ارتباط مغز با سخت افزار و نرم افزار کامپیوتر استفاده شوند.
پیشرفت‌هایی از این دست، سبب ایجاد تغییراتی در زندگی ما به روشهایی میشود که تا چند سال پیش تصورش هم بعید به نظر میرسید.
در آیندهی نزدیک، کاربردهای پزشکی این نوع فناوریهای نوظهور ممکن است به ما امکان بهبود و درمان بیماریها و ناتوانی‌هایی بدهد که امروزه هیچ درمان خوبی برای آنها وجود ندارد. با این حال، این پیشرفتهای پزشکی با مسائل اخلاقی پیچیده‌ای همراه هستند که باید در مورد اجرای آنها توجه و پیگیری بیشتری شود.
حال چگونه این معمای اخلاقی را حل کنیم؟ چگونه تصمیم بگیریم که کدام نوآوریها را به کار ببریم؟ و برای کسانی که در حال پیشرفت در این زمینه هستند، چگونه باید تصمیمگیری کنیم؟ به طور خلاصه، چگونه اطمینان حاصل کنیم که این بیوتکنولوژی های نوظهور در واقع یک نعمت هستند و نه یک مصیبت؟
وقتی صحبت از استفادهی پزشکی از دستگاههای رابط مغز و کامپیوتر (BCI) میشود که در حال حاضر در آزمایش‌های بالینی استفاده میشوند، این سؤالات اهمیت بیشتری پیدا میکنند. به عنوان بخشی از این کار، مهندسان زیست شناسی و محققان علوم پزشکی به طور مداوم برای پیشبرد این طرحها تلاش کرده اند. این پیشرفتها فوق العاده هستند، اما در کنار توسعه ی الکترودهای زنده، باید به معضل اخلاقی این پیشرفتها نیز توجه بیشتری گردد.
رابطهای مغز و کامپیوتر
BCIها دستگاههای الکترونیکی هستند که رابطه ی بین فعالیتهای الکتریکی مغز و سخت افزار و نرم افزار کامپیوتر را فراهم میکنند. کاربران یاد میگیرند که با استفاده از BCI ، نرم افزار و سخت افزار کامپیوترها از طریق “ذهن” خود کنترل کنند. BCIها با استفاده از الگوریتمهای پیچیده به استخراج دستور کاربرها از طریق فعالیتهای الکتریکی مغز کمک میکنند. از این نظر، ارتباط مستقیمی بین کاربر و BCI وجود دارد.
این دستگاهها انقلاب بزرگی در صنعت پزشکی ایجاد کرده اند. محققان در گذشته احتمال کاربرد BCIها برای کمک به بیماران مبتلا به سندرم قفل شدگی (به دلیل آسیب مغزی یا سکته مغزی) برای برقراری ارتباط با نرم افزار کنترل اعضا را پیش بینی کرده بودند. دانشمندان بیومدیکال همچنین کاربرد BCIها را برای کمک به بیماران فلج چهار اندام و فلج کامل نشان داده اند که به آنها امکان میدهد اندامهای بیرونیشان را با ذهنشان کنترل کنند. همچنین مطالعات برجسته نشان داده اند که افراد قطع عضو نیز میتوانند با انتقال دستور خود به این دستگاهها از طریق افکار خود، فعال کردن اندامهای مصنوعی و روباتیک خود را یاد بگیرند.
BCIها در حال حاضر در کاشت حلزون گوش برای بازگرداندن شنوایی به بیماران ناشنوا استفاده میشوند و ممکن است روزی برای بازگرداندن بینایی افرادی که بینایی خود را از دست داده اند استفاده شوند. محققان همچنین استفاده از BCI را برای درمان زوال عقل، آلزایمر و پارکینسون، بررسی کرده و به نتایج جالب و امیدوارکننده ای دست یافته اند.
انواع رابطهای مغز و کامپیوتر
تا امروز، مهندسان پزشکی سه نوع مختلف از BCI ها را اختراع کرده اند که هر کدام دارای مزایا و محدودیتهای خاصی هستند.
BCI های غیر تهاجمی
این نوع BCI معمولاً شامل استفاده از یک کلاه اصلاح شده EEG (الکتروانسفالوگرام) است که روی سر بیمار و با الکترودهایی که با پوست سر بیمار تماس دارند نصب میشود. این تماس‌ها فعالیت الکتریکی مغز را دریافت میکنند. مزیت این نوع BCI عدم نیاز به جراحی برای نصب آن است. متاسفانه یکی از معایب این نوع BCI وضوح و قدرت سیگنال ضعیفی است که دارند. همچنین، BCIهای غیر تهاجمی قادر به تعیین دقیق فعالیت الکتریکی در مناطق خاصی از مغز نیستند که مانع از مفید بودن آنها میشود. در عوض، BCI های غیرتهاجمی به طور میانگین میتوانند فعالیتهای الکتریکی میلیون ها نورون را ثبت کنند. اما سیگنالهای الکتریکی مغز باید از جمجمه و پوست سر عبور کنند تا بتوانند توسط BCIهای غیرتهاجمی ثبت شوند، که این موضوع کیفیت سیگنالهای رسیده را کاهش میدهد.
BCI های نیمه تهاجمی
برای غلبه بر محدودیتهای BCI های غیر تهاجمی، پزشکان قرار دادن BCIها را مستقیماً روی سطح مغز بررسی کرده اند. این کار مشکل ضعیف شدن سیگنالها را زمانی که فعالیت الکتریکی مغز از جمجمه و پوست سر عبور میکند، از بین می‌برد، اما در این روش قرار دادن BCIها روی سطح مغز نیاز به جراحی دارد. همچنین نیاز به یک سیمکشی برای عبور از جمجمه و پوست سر دارد. مانند BCI های غیر تهاجمی، نمونه های نیمه تهاجمی هم فقط میتوانند میانگین فعالیت الکتریکی میلیونها نورون را ثبت کنند که یک ضعف در وضوح انتقال اطلاعات محسوب میشود.
BCI های تهاجمی
در تلاش برای بهبود وضوح انتقال BCIها، برخی از محققان زیست‌پزشکی BCI را مستقیماً در مغز کار گذاشتند. . این رویکرد به محققان زیست پزشکی این اجازه را میدهد تا میانگین فعالیت الکتریکی تنها هزاران (در مقابل میلیونها) نورون را فقط در مناطق خاصی از مغز تحریک و ثبت کنند. . متأسفانه، این موفقیت با هزینه هایی همراه است. فرآیند قرار دادن الکترودها در مغز میتواند به بافت مغز آسیب برساند و منجر به تشکیل خراش در آن شود. همچنین الکترودهای کاشته شده در مغز میتوانند پاسخ مغز نسبت به ایمنی بدن را تحریک کنند. با گذر زمان، یاخته های غیر عصبی در مغز به سمت الکترودها رفته و آنها را می پوشانند، و این اتفاق منجر به از دست دادن عملکرد این الکترودها میشود.
محققان همچنان به دنبال راههایی برای غلبه بر مشکلات سازگاری در این شرایط زیستی هستند. یکی از شیوههای بسیار خوب که اخیراً توسط محققان دانشگاه پنسیلوانیا بررسی شده است، ایجاد الکترودهای زنده است.1
الکترودهای زنده
محققان دانشگاه پنسیلوانیا با کار روی سیستم عصبی یک موش آزمایشگاهی، مطالعاتی را انجام دادند تا الکترودهای زندهای بسازند که سیگنالهای الکتریکی را به داخل و خارج از مغز منتقل کند. . “الکترودهای زنده” از نورونهای تغییر یافته ی ژنتیکی ساخته شده و برای عکس العمل در برابر نور طراحی شده اند. محققان با استفاده از تکنیک‌های اپتوژنتیک، این نورونها را در آزمایشگاه اصلاح ژنتیکی کردند و ژنی را با ژنوم این نورونها ادغام کردند که پروتئینی را رمزگذاری میکند تا در یک کانال حساس به نور جمع شود.
دانشمندانی که در زمینه اپتوژنتیک کار میکنند، کشف کرده‌اند که وقتی این ژن‌ها وارد سلولهای مغز میشوند، کانالهای پروتئینی در غشای پلاسمایی این نورونها جاسازی میشوند. محققان همچنین دریافته‌اند که وقتی این نوع از نورونهای اصلاح‌شده ی ژنتیکی با نور به تکاپو میافتند، کانال‌ها باز میشوند و به یون‌های خاص اجازه می‌دهند در آنها جریان پیدا کنند. این جریانهای یونی غشای نورون را از بین میبرند. این خنثی سازی میتواند نورون را فعال کند یا بسته به نوع پروتئینهای سازنده ی کانال، آن را مهار کند.
شکل 1: یک نورون
Credit: Shutterstock
محققان دانشگاه پنسیلوانیا، الکترودهای زنده را با کاشت یک میکرو ستون ساخته شده از ژل آگار با نورونهایی که برای پاسخ به نور اصلاح شده بودند، تولید کردند. طول این میکرو ستون ها 2 تا 6 میلی متر با قطر بیرونی حدود 300 تا 400 میکرون و قطر داخلی 180 میکرون بود. داخل ستون با محیط کشت سلولی پر شد. محققان آکسون‌های نورونها را تحریک کردند تا در طول فضای داخلی ستون رشد کنند و توده‌ای از الکترودها را تشکیل دهند که بدنه سلول در یک انتها و انتهای آکسون‌ها در انتهای دیگر قرار بگیرند. این ساختار منجر به ایجاد یک الکترود زنده متشکل از نورونها میشود. محققان دریافتند که وقتی الکترودهای زنده را تولید کردند، تا 40 روز در محیط آزمایشگاهی زنده ماندند.
سپس مهندسان پزشکی با موفقیت الکترودهای زنده را در مغز موش‌ها کاشتند. آنها فهمیدند که الکترودهای کاشته شده را می توان با یک لامپ LED از بالای مغز تحریک کرد. این الکترودهای زنده همچنین میتوانند سیگنالهای الکتریکی را از مغز به یک ردیف از میکروالکترودها که در بالای مغز قرار میگیرد ارسال کنند. آنها همچنین دریافتند که حتی میتوانند الکترودهای زنده را با انتقال دهنده های عصبی تحریک کنند.
بر اساس این نتایج، محققان داتشگاه پنسیلوانیا امیدوارند که این فناوری بتواند به مطالعات مقدماتی بالینی در مورد انسان هم نتیجه بدهد.
امید به نتایج این مطالعه تبلور این واقعیت است که الکترودهای زنده در مقایسه با الکترودهایی که در حال حاضر استفاده میشوند، زیست سازگاری را به طرز چشمگیری بهبود بخشیده اند. در اصل، نورونهای مورد استفاده برای ساخت الکترودهای زنده را میتوان از سلولهای بنیادی پرتوان القایی به دست آمده از سلولهای خود بیمار پرورش داد. این مرحله به طور چشمگیری احتمال ایجاد پاسخ ایمنی بیمار به الکترودهای BCI کاشته شده را کاهش میدهد. همچنین، از آنجایی که این الکترودها از نورون تشکیل شده‌اند، ارتباط بین مغز و BCI ، از فعل و انفعالات طبیعی سیناپسی در مقایسه با اتصالات غیرطبیعی ایجاد شده بین نورونهای مغز و الکترودهای ساخته شده از مواد دیگر برقرار میشود.
موفقیتهای اولیه در ارتباط با BCIها همراه با پیشرفتهای تیم داتشگاه پنسیلوانیا، همچنان ما را به استفاده از BCIها برای درمان افرادی که از بیماریها و آسیبهای ناتوانی رنج میبرند امیدوارتر میکند.
نگرانیهای اخلاقی
هر چقدر هم که این چشم‌اندازها فوقالعاده باشند، استفادهی گسترده از BCI ها مسائل اخلاقی جدی به دنبال خواهد داشت که ما تازه آنها را درک کرده‌ایم.2
از نظر دسترسی عادلانه
حقیقتی که همیشه در مورد اکثر فناوریهای جدید صادق است، نگرانیهای قابل توجیه در مورد دسترسی عادلانهی همه به تکنولوژی است و این موضوع در BCIها هم وجود دارد. این مشکلات در حال حاضر در مورد رسته ی پزشکی وجود دارد، زیرا هزینه ی بهداشت و سلامت روز به روز در حال افزایش است. BCI ها وقتی برای اولین بار برای بیماران استفاده شوند گران خواهند بود و به همین دلیل ممکن است برای افراد قشرهای محروم از نظر اقتصادی و اجتماعی در دسترس نباشند.
از نظر هویت انسانی
برخی از متخصصان اعصاب نیز این نگرانی را مطرح کرده اند که استفاده از BCI ممکن است منجر به از دست دادن هویت فردی بیمار شود. . به عنوان مثال، استفاده از BCI برای ارسال پیام الکتریکی به نقاط خاصی از مغز به توقف علائم در بیماران پارکینسون کمک میکند، اما باعث تغییر در شخصیت آنها میشود. تحریکات الکتریکی مغز باعث میشود بیماران پارکینسون کنترل برخی اعمال خود را از دست بدهند و رفتارهای پرخطری انجام دهند. این تغییر رفتار، به هر شکلی عمیقاً نگران کننده است، اما این نگرانی به همین جا ختم نمیشود. هنگامی که یک بیمار کنترل رفتارهای خود را از دست میدهد، نمیتوان تشخیص داد که آیا این بیماران واقعاً برای درمان BCI های در حال انجام راضی هستند یا خیر. این عوارض ناخواسته برای بیماران پارکینسون، این حس ناخوشایند را ایجاد میکند که تغییرات شخصیتی ناشی از BCI ، ممکن است عواقب بسیار گسترده تری داشته باشد.
برخی از بیمارانی که ایمپلنت BCI را دریافت کرده‌اند احساس میکنند BCI بخشی از بدن آنها شده است. به عبارت دیگر، این بیماران خود را تلفیقی از انسان و ماشین میدانند. این احساس مالکیت بیمار بر BCI ممکن است اتفاق خوبی باشد که نشان دهنده ی کارآمدی این فناوری است. اما از سوی دیگر، نگرانیهایی را در مورد احساس بیمار نسبت به از دست دادن هویت خود و حتی انسانیت ایجاد میکند.
مرکز کنترل رفتارهای انسانی
از دست دادن مراکز کنترل در این روش یکی دیگر از مشکلات است. بسیاری از BCI ها برای رمزگشایی از فعالیت الکتریکی در مغز انسان و انتقال فرمان از آن، باید از الگوریتمهای پیچیده ای استفاده کنند. . به عبارت دیگر، هنگامی که یک بیمار از BCI برای کنترل نرم افزار و سخت افزار کامپیوتر استفاده میکند، در واقع رفتاریش از همکاری بین او و BCI نشات میگیرد. این همکاری مشترک چندین سؤال را مطرح میکند: چه کسی (یا چه چیزی) عملاً مسئول انجام آن عمل است؟ آیا این رفتار خواست خود بیمار است؟ آیا بیمار و BCI هر دو مشارکت دارند؟ یا BCI مسئول آن عمل است؟ آیا بیمار این کار را بدون هماهنگی با BCI انجام میدهد؟ نیت بیمار از انجام این رفتارها چیست و تأثیر الگوریتم از کدام مرحله آغاز میشود؟
منشاء سلولهای بنیادی
جدای از شک و تردیدهای اخلاقی که به طور کلی در مورد BCI ها مطرح میشود، نگرانیهای خاص و منحصر به فردی برای استفاده از الکترودهای زنده وجود دارد. برای ایجاد الکترودهای زنده از نورونها، منبع سلولهای بنیادی بیمار مورد نیاز است. همانطور که در بالا گفته شد، این نورونها میتوانند از سلولهای بنیادی پرتوان القایی ایجاد شده از سلولهای خود بیمار تولید شوند. متاسفانه در حال حاضر هزینه ی انجام این روش بسیار بالاست. برای اینکه تولید الکترودهای زنده از نظر اقتصادی امکان پذیر باشد، متخصصان پزشکی از بانکهای سلولهای بنیادی ایجاد شده از سلولهای بنیادی جنینی بیمار استفاده خواهند کرد. البته منبع این سلولهای بنیادی جنین انسان است که در آزمایشگاه و با لقاح مصنوعی ایجاد شده است. به عبارت دیگر، تولید این الکترودهای زنده برای کاربرد پزشکی در مقیاسهای وسیع، شاید نیازمند تولید و سپس نابودی جنین انسان باشد.
تا اینجا فقط برخی از نگرانیهای اخلاقی مربوط به استفادههای زیست پزشکی از BCIها را بیان کردیم. تنها این نمونه‌برداریها کافیست که هر کسی را متقاعد کند مسائل اخلاقی مربوط به استفاده از BCIها برای اهداف زیست‌پزشکی بغرنج است. متاسفانه ادامهی این راه مشخص نیست.
وقتی چشم‌اندازهایی مطرح میشود که BCIها میتوانند به‌عنوان پیشرفت‌هایی حتی برای افراد سالم استفاده شوند، نگرانیهای اخلاقی تشدید میشوند و جامعه را مجبور به طرح مسائلی اخلاقی میکند که این پیشرفتها ممکن است مشکلاتی در زمینهی هویت انسانی به وجود آورد. ما به یک چارچوب اخلاقی نیاز داریم که باید این سه کار را انجام دهد:
⦁ توسعه ی BCIها، به عنوان ابزاری برای کاهش درد و رنج در زندگی انسانها به کار گرفته شود.
⦁ دسترسی عادلانه به BCI ها را به عنوان انقلابی در جهت خدمت به بشر تضمین کند.
⦁ شان و منزلت زندگی انسان را حفظ کند.
BCIها و جهان بینی مسیحی
چارچوبهای اخلاقی که از جهان بینی مسیحی سرچشمه میگیرند، با برآورده کردن این سه مورد میتواند در جهت خدمت به انسانها به کار گرفته شود.
محور اخلاق در مسیحیت این اصل است که انسانها به شکل خدا آفریده شده اند. به دلیل این ویژگی، هر فردی منزلت و ارزش بیکران دارد و پیامدهای این ایده بسیار عمیق و گسترده است. این اعتقاد میتواند به عنوان انگیزهای قوی در مسیر توسعهی بیوتکنولوژی‌هایی مانند BCI، با هدف کاهش درد و رنج بشر و ارتقای شکوفایی انسان عمل کند. اما از طرفی پتانسیل این نوع فناوری برای تضعیف هویت و کرامت انسان، یک موضع احتیاط را مطرح میکند. همچنین نظام اخلاقی مسیحی اعتقاد دارد همه باید به طور عادلانه به این فناوری قدرتمند دسترسی داشته باشند. این چارچوب اخلاقی صدای افرادی است که اغلب از قشر ضعیف جامعه هستند و به نظر میرسد هرگز از آخرین پیشرفتهای پزشکی بهره ای ندارند.
قابل توجه است یک ساختار اخلاقی که دو هزار سال پیش شکل گرفته است، امروز میتواند به ما کمک کند تا مسائل اخلاقی ناشی از علوم پزشکی نوظهور را بررسی کنیم، فناوریهایی که در زمان مسیح هیچ کس نمیتوانست تصورش را هم بکند.
پتانسیل جهان بینی مسیحی برای هدایت توسعه ی بیوتکنولوژیها به این معنی است که مسیحیت باید در زمینهی گسترش و استفاده از بیوتکنولوژیهای نوظهور، جایگاهی ویژه در اختیار داشته باشد. البته، این بدان معنی است که مسیحیان باید این فناوریهای نوظهور را درک کنند و حتی به عنوان یک مسیحی باید نگرش متفکرانهای نسبت به این اختراعات نوظهور ایجاد کنند. متأسفانه، اغلب میبینیم که مسیحیان این پیشرفتها را نادیده میگیرند و آرزو میکنند که هرگز به نتیجه نرسند و حتی کسانی را که به دنبال توسعه ی آن هستند را محکوم میکنند. من به عنوان یک مسیحی امیدوارم این چالشها را بپذیریم و تصمیم بگیریم متفکرانه و محترمانه جوامع علمی و پزشکی و به طور کلی فرهنگ جامعه را با خود همراه کنیم.
ما به عنوان یک مسیحی در عصر شگفت انگیزی زندگی میکنیم که فرصت شکل دادن به توسعه و استفاده از چنین علوم نوظهور و امیدوار کنندهای را به ما میدهد. با انجام این کار، می‌توانیم اطمینان حاصل کنیم که این پیشرفتهای چشمگیر یک برکت واقعی برای جهان است، نه یک مصیبت ناخواسته.
برای بررسی دقیق‌تر پیشرفت BCIها و پیامدهای اخلاقی آن بر اساس قدرت جهان‌بینی مسیحی، و تصمیم‌گیری‌ها در مورد توسعه و استفاده از بیوتکنولوژیهای نوظهور، به کتابی با نام “انسان ها 2.0” که با همکاری فیلسوف الهیات کِنت سمپلز تالیف کرده‌ام، مراجعه کنید.
