In de moderne geneeskunde, artsen behandelen organen geïsoleerd. Mensen met hartaandoeningen gaan naar hartspecialisten, net zoals mensen met nieraandoeningen nierspecialisten zoeken. Hoewel dit model enorme vooruitgang heeft geboekt en talloze levens heeft gered, het houdt geen rekening met hoe onze organen samenwerken of dat soms niet doen.

Deze week op de 2019 American Physical Society March Meeting in Boston, Plamen Ch. Ivanov, een natuurkundige van de Boston University, verbonden aan de Harvard Medical School, zal een nieuw paradigma presenteren dat 'netwerkfysiologie' wordt genoemd. Hij zal ook deelnemen aan een persconferentie waarin hij het werk beschrijft. Informatie over inloggen om op afstand mee te kijken en vragen te stellen vindt u aan het einde van dit persbericht.

"We moeten laten zien hoe de verschillende systemen met elkaar communiceren en aanpassen, coördineren en synchroon blijven, " zei Ivanov. Het menselijk lichaam, volgens deze visie, kan worden gezien als een netwerk, waarbij elk orgaan dienst doet als een knooppunt dat is verbonden met andere organen en andere knooppunten. "De knooppunten zijn niet alleen stippen, " zei hij. "Het zijn dynamische systemen, voortdurend veranderen in de tijd, net als de verbindingen tussen hen."

De beste ziekenhuizen van vandaag zijn niet uitgerust om de interacties tussen organen te controleren. "Afzonderlijke apparaten houden afzonderlijke functies bij, maar geen enkele monitor kan een veelvoud aan functies waarnemen, " zei hij. Om de technieken voor gezondheidsmonitoring te verbeteren, Ivanov en zijn collega's hebben het afgelopen decennium besteed aan het ontwikkelen van de computerhulpmiddelen en biomedische apparaten die nodig zijn om gegevensstromen van verschillende orgaansystemen vast te leggen en te zien hoe ze zich tot elkaar verhouden.

Een deel van Ivanovs vroegste onderzoek op dit gebied werd uitgevoerd in slaaplaboratoria, waar hij en zijn team gegevens analyseerden die waren verzameld van menselijke proefpersonen tijdens de overgang tussen lichte slaap, diepe slaap, REM-slaap en wakker zijn. Hun metingen van de verbanden tussen de verschillende systemen van het lichaam leidden tot een verbazingwekkende bevinding:"Er is een universele netwerkconfiguratie die op unieke wijze een bepaalde fysiologische toestand kenmerkt - 'universeel' omdat we het bij elk menselijk subject zien, ' legde Ivanov uit.

Sindsdien heeft hij samenwerkingen gesmeed met de intensive care-afdeling van het Massachusetts General Hospital, de hersentrauma-eenheid van het University of Cincinnati Medical Center, en afdelingen neurologie en neurochirurgie van de BU Medical School en het Boston Medical Center - locaties waar het opsporen van een storing in de communicatie tussen de orgaansystemen van een patiënt artsen zou kunnen helpen een mogelijk ernstige situatie te voorkomen. Ivanov wil ook dat netwerkfysiologie onderdeel wordt van de reguliere medische zorg, waarbij gegevens over de verbanden tussen talrijke interne systemen kwantitatieve maatstaven voor iemands gezondheid kunnen opleveren.

Met steun van de Keck Foundation, zijn groep heeft de eerste stappen gezet in de richting van een dynamische atlas, of "Menselijk Fysiolom, " die verbindingen in het menselijk lichaam verlicht en tegelijkertijd het "verkeer" op elke doorgang onthult.