การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ได้จำลองการแพร่กระจายและการสะสมของโปรตีนที่บกพร่องทั่วสมอง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของกระบวนการของโรคทางระบบประสาทหลายอย่าง รวมถึงโรคอัลไซเมอร์ พาร์กินสัน และเส้นโลหิตตีบด้านข้าง amyotrophic (ALS) แบบจำลองนี้ สร้างขึ้นโดยนักวิจัยในสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักร นำโดยAlain Gorielyจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด
แบบจำลองนี้สามารถประมาณพฤติกรรม
ขนาดใหญ่ของกระบวนการทางระบบประสาทที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำอย่างน่าประหลาดใจ วันหนึ่งงานของทีมอาจนำไปสู่การรักษาโรคทางระบบประสาทรูปแบบใหม่เซลล์สมองสื่อสารระหว่างกันโดยผ่านสัญญาณไฟฟ้าและบางส่วนผ่านการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางเคมีในรูปของโมเลกุลโปรตีนที่ซับซ้อน โปรตีนเหล่านี้มีโครงสร้างที่พับอย่างประณีต ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของสมองที่แข็งแรง หากโปรตีนถูกสร้างขึ้นด้วยรูปแบบที่บิดเบี้ยว พวกมันอาจเป็นพิษได้ กระจายไปทั่วสมองโดยการลอกเลียน
ตัวเองและสะสมเป็นกระจุกที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น ร่างกายจะปิดเซลล์ลงในขณะที่พยายามกำจัดโปรตีนที่เป็นพิษในสมอง ส่งผลให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในโรคทางระบบประสาทบางชนิด โปรตีนที่เป็นพิษเหล่านี้จะแพร่กระจายและพัฒนาในรูปแบบลักษณะเฉพาะ ส่งผลให้เกิดการฝ่อในบริเวณเฉพาะของสมอง นำไปสู่ความบกพร่องเฉพาะตัวที่เป็นลักษณะเฉพาะของโรค ความพยายามครั้งก่อนในการสร้างแบบจำลองกระบวนการเหล่านี้ได้พยายามสร้างกลไกระดับเซลล์และกลไกทางชีวเคมีในการจำลองขึ้นมาใหม่ อย่างไรก็ตาม ธรรมชาติที่ซับซ้อนของระบบทำให้ได้ผลลัพธ์ที่เป็นประโยชน์เป็นเรื่องยากมาก
เอฟเฟกต์ขนาดใหญ่แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่กระบวนการในท้องถิ่นด้วยกล้องจุลทรรศน์ ทีมของ Goriely ใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แบบ “มัลติฟิสิกส์” ซึ่งจัดการกับผลกระทบในระดับมหภาค เช่น การแพร่กระจาย เพื่อจำลองการแพร่กระจายของโปรตีนที่เป็นพิษไปทั่วทั้งสมอง โดยการสร้างแบบจำลองผลกระทบขนาดใหญ่ของโรคทางระบบประสาทโดยอาศัยข้อมูลทางคลินิก นักวิจัยได้ตั้งเป้าที่จะขจัดความจำเป็นในการอธิบายพฤติกรรมของแต่ละเซลล์และโมเลกุล
การดึงโปรตีนผ่านรูพรุนจะสลายมวลรวม
ทีมแรกทำการสแกนภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กแบบละเอียดบนสมองของผู้ป่วยเพื่อสร้างโครงสร้างสมองเสมือนจริงซึ่งโปรตีนเสมือนสามารถพัฒนาได้ จากนั้นพวกเขาได้เพาะโปรตีนที่บิดเบี้ยวต่างกันสามตัวในตำแหน่งเฉพาะในสมองเสมือนจริง โดยอิงจากข้อมูลทางคลินิกของตำแหน่งที่โมเลกุลมักปรากฏขึ้นครั้งแรกในสมองของผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ พาร์กินสัน และโรค ALS
ทีมงานสามารถสร้างลักษณะการแพร่กระจายและการสะสมของโปรตีนที่บิดเบี้ยวได้อย่างแม่นยำซึ่งสังเกตพบในผู้ป่วยทั้งสามโรค ทีมงานของ Goriely สามารถจำลองการฝ่อในบริเวณต่างๆ ของสมองที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องทางสติปัญญาในแต่ละสภาวะได้โดยการนำการจำลองมารวมกับแบบจำลองเนื้อเยื่อเชิงกล ผลลัพธ์ของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับระบบทางชีววิทยาที่ซับซ้อนสามารถหาได้จากแบบจำลองโดยอาศัยกฎทางกายภาพสากล โดยไม่ต้องคำนึงถึงกระบวนการทางเซลล์และชีวเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้น
สำหรับเด็กและวัยรุ่นที่มีเนื้องอกขนาดใหญ่ในช่องท้องหรือทรวงอก จากการประเมิน 4D CT และ 4D MRI ทีมฟิสิกส์คลินิกกำลังใช้เทคนิคการจัดการการเคลื่อนไหวขั้นสูงเพื่อส่งลำโปรตอนอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
การวิจัยเช่นการศึกษาผลกระทบ
จากการทำงานร่วมกันของเราช่วยให้เราสามารถคาดการณ์ได้ว่าผู้ป่วยที่มีเนื้องอกที่เคลื่อนที่อาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับการรักษาด้วยโปรตอนในการสแกนด้วยลำแสงดินสอและผู้ป่วยรายใดต้องการการจัดการการเคลื่อนไหวที่ก้าวร้าวมากขึ้นเพื่อป้องกันเนื้องอกที่ underdosing และการกินยาเกินขนาดอวัยวะที่สำคัญที่อยู่ติดกัน” Hua กล่าว “การวิจัยทางคลินิกดังกล่าวพบได้ยากสำหรับผู้ป่วยมะเร็งในเด็ก แต่มีความสำคัญอย่างยิ่งในการปกป้องประชากรกลุ่มเสี่ยงที่สุดกลุ่มนี้”
แผนของรัฐบาลอียิปต์ในการทำให้ประเทศมีข้าวสาลีแบบพอเพียงจะมีแนวโน้มล้มเหลวภายในปี 2040ตามการศึกษาของนักวิจัยในอียิปต์และสหรัฐอเมริกาแผนดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการเพิ่มวิธีการทำการเกษตรและการเพิ่มพื้นที่ชลประทานเกือบสองเท่าสำหรับการผลิตข้าวสาลีภายในปี 2578 จาก 3.9 เป็น 7.7 ล้านเฮกตาร์ อย่างไรก็ตาม จากการศึกษาพบว่า แม้แต่การเติบโตของประชากรเพียงเล็กน้อยก็จะบริโภคผลผลิตพิเศษจากการขยายตัวนี้อย่างรวดเร็ว
“เนื่องจากข้าวสาลีประมาณ 30% ได้รับการชลประทานทั่วโลก ความท้าทายที่อียิปต์กำลังเผชิญอยู่นั้นคล้ายคลึงกับประเทศอื่นๆ ที่พยายามเพิ่มการผลิตทางการเกษตร” Senthold Asseng จากมหาวิทยาลัยฟลอริดาสหรัฐอเมริกา กล่าว “สิ่งที่เราเรียนรู้จากการศึกษาในอียิปต์จะนำไปใช้กับส่วนอื่นๆ ของโลกด้วย”
อียิปต์เป็นผู้นำเข้าข้าวสาลีรายใหญ่ที่สุดของโลก โดยเติบโตเพียงครึ่งเดียวของการบริโภคทั้งหมด ความต้องการคาดว่าจะเพิ่มขึ้นสามเท่าภายในสิ้นศตวรรษนี้ เพื่อปรับปรุงความมั่นคงด้านอาหาร รัฐบาลอียิปต์หวังที่จะทำให้ประเทศมีข้าวสาลีแบบพอเพียงโดยการขยายพื้นที่ทะเลทรายที่มีการชลประทานโดยใช้น้ำจากนอกแม่น้ำไนล์ เช่น จากพื้นที่ชุ่มน้ำ Sudd ของซูดานใต้ผ่านคลอง Jonglei ที่ล่าช้ามานาน
เพื่อดูว่าสิ่งนี้จะตอบสนองความต้องการข้าวสาลีของอียิปต์ได้ไกลแค่ไหน Asseng และเพื่อนร่วมงานได้ทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของผลผลิตพืชผลภายใต้สถานการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกัน พวกเขาพบว่าภายใต้สถานการณ์ที่ “เป็นไปได้มากที่สุด” ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูง ผลผลิตพืชผลต่อเฮกตาร์จะลดลงเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น และหากการเติบโตของประชากรยังคงอยู่ที่ระดับปัจจุบันที่ 2.2% ต่อปี ความต้องการข้าวสาลีจะแซงหน้าการผลิตข้าวสาลี และอียิปต์จะไม่มีวันพอเพียงได้ แม้จะมีการขยายพื้นที่ชลประทานก็ตาม
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >> ป๊อกเด้งออนไลน์
