أنوف الكترونية: استعادة الروائح

• كاتب:
• اسم المؤلف

  البصيرة الكمومية
• 1 نيسان

ملخص البصيرة

يقوم الباحثون بتطوير جهاز يمكنه إعادة حاسة الشم إلى أولئك الذين فقدوها، وذلك باستخدام التكنولوجيا القابلة للارتداء وزراعة الدماغ. يواجه هذا المسعى تحديات في التكيف مع تعقيد نظام حاسة الشم البشري، بهدف رسم خريطة دقيقة لمجموعة واسعة من الروائح وتكرارها. وتشمل الآثار المترتبة على هذه التكنولوجيا الفوائد الصحية، والابتكار الصناعي، وتحسين تدابير السلامة.

سياق الأنوف الإلكترونية

في جامعة فيرجينيا كومنولث، يتصدر الباحثون بقيادة ريتشارد كوستانزو ودانييل كويلو تطوير أنف إلكتروني، وهو جهاز رائع يمكنه استعادة حاسة الشم للأفراد الذين فقدوها بسبب حالات مثل كوفيد-19، وإصابات الدماغ، أو مشاكل طبية أخرى. يجمع هذا الأنف الإلكتروني بين زرعة دماغية وجهاز يمكن ارتداؤه يشبه النظارات الشمسية. عندما يكتشف الجهاز القابل للارتداء الروائح، يتم إرسال هذه الإشارات مرة أخرى إلى الزرعة، مما يؤدي إلى تنشيط المصابيح الشمية في الدماغ، المسؤولة عن إدراكنا للروائح المختلفة. وقد أظهرت هذه التكنولوجيا، التي لا تزال في مراحلها الأولى، نتائج واعدة في التجارب على الحيوانات، وخاصة على الفئران. 

ومع ذلك، فإن التطبيق البشري يمثل تحديًا أكثر تعقيدًا نظرًا لوجود مجموعة واسعة من مستقبلات الرائحة التي تقوم بفك تشفير الآلاف من مجموعات الروائح. وتتمثل المهمة الحالية للفريق في تحسين قدرة الجهاز على رسم خريطة لهذه المجموعات بشكل فعال، مع التركيز على الأرجح على الروائح الأكثر أهمية لكل مستخدم. يستخدم النموذج الأولي لهذا الأنف الإلكتروني أجهزة استشعار مشابهة لتلك الموجودة في الأنوف الإلكترونية التجارية أو الأنوف الإلكترونية. في شكله النهائي، لن يرسل هذا المستشعر إشارة إلى ضوء LED فحسب، بل سيرسل إشارة مباشرة إلى دماغ المستخدم. 

يستعير هذا المفهوم عناصر من غرسات القوقعة الصناعية، وهي أجهزة تستخدم لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من فقدان السمع عن طريق نقل المعلومات الصوتية إلى الدماغ. وهنا المبدأ مشابه: تحويل المحفزات الجسدية من البيئة إلى إشارات كهربائية تستهدف مناطق معينة في الدماغ. يمكن أن ينشأ فقدان حاسة الشم، أو فقدان الشم، لأسباب مختلفة، بما في ذلك إصابات الرأس، والتعرض للسموم، والتدهور المرتبط بالعمر، والأمراض الفيروسية مثل كوفيد-19. العلاجات الحالية محدودة وليست فعالة عالميًا، مما يؤكد التأثير المحتمل للأنف الإلكتروني الناجح. 

التأثير التخريبي

يمتد التأثير طويل المدى لتكنولوجيا الأنف الإلكترونية إلى ما هو أبعد من الفوائد الصحية الفردية إلى المجالات الاجتماعية والاقتصادية. بالنسبة للأفراد الذين فقدوا حاسة الشم، يمكن لهذه التكنولوجيا أن تمكنهم من تجربة المتعة الحسية مثل رائحة الطعام والطبيعة، والتي يعتبرها الكثيرون أمرا مفروغا منه، وتوفر السلامة في اكتشاف المخاطر مثل تسرب الغاز. علاوة على ذلك، بالنسبة لكبار السن، الذين غالبًا ما يعانون من تضاؤل ​​القدرات الشمية، يمكن لهذه التكنولوجيا أن تحسن بشكل كبير تجربتهم الحسية الشاملة، وبالتالي صحتهم العقلية.

وفي الوقت نفسه، يمكن للشركات في قطاع الأغذية والمشروبات استخدام هذه التكنولوجيا لتحسين تطوير المنتجات وعمليات مراقبة الجودة. ويمكنه أيضًا تحفيز الابتكار في صناعة العطور، حيث يعد تكرار الرائحة وتعديلها أمرًا بالغ الأهمية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للشركات المتخصصة في معدات السلامة دمج هذه التكنولوجيا في الأجهزة التي تكتشف الغازات الضارة أو غيرها من المخاطر البيئية.

وفي السيناريوهات التي تشكل فيها المخاطر البيئية مصدر قلق، مثل الانسكابات الكيميائية أو تسرب الغاز، يمكن لهذه التكنولوجيا أن توفر نظامًا حاسمًا للإنذار المبكر، مما قد ينقذ الأرواح. كما أن لها آثارًا على التخطيط الحضري والرصد البيئي، حيث يعد تتبع جودة الهواء والكشف عن الملوثات أمرًا حيويًا للصحة العامة. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون هذه التكنولوجيا أداة قيمة في التشخيص الطبي، حيث تساعد في الكشف المبكر عن الأمراض التي تتميز بتغيرات في الرائحة، مثل بعض الاضطرابات العصبية.

الآثار المترتبة على الأنوف الإلكترونية

قد تشمل الآثار الأوسع للأنوف الإلكترونية ما يلي: 

• زيادة في حلول الرعاية الصحية الشخصية، حيث تساعد الأنوف الإلكترونية في الكشف المبكر عن الأمراض من خلال تحديد بصمات رائحة محددة مرتبطة بحالات صحية مختلفة.
• زيادة الطلب على العمالة الماهرة في قطاعات التكنولوجيا الحيوية وتطوير أجهزة الاستشعار، مما يؤدي إلى خلق فرص العمل وبرامج التدريب المتخصصة.
• التحول في استراتيجيات تسويق صناعة العطور ومستحضرات التجميل، مع التركيز على دقة الرائحة وتكرارها، مما قد يؤدي إلى منتجات استهلاكية أكثر تخصيصًا.
• تطوير برامج تعليمية ومجالات بحثية جديدة في الجامعات، مع التركيز على تكنولوجيا الشم وتطبيقاتها في مختلف الصناعات.
• تحول محتمل في التركيبة السكانية للمرضى الذين يعانون من فقدان حاسة الشم (فقدان حاسة الشم) الذين يبحثون عن العلاج، مع زيادة الوصول إلى تكنولوجيا الأنف الإلكترونية التي تعمل على تحسين نوعية الحياة.
• التغييرات في سوق منتجات السلامة المنزلية، مع دمج الأنوف الإلكترونية في أجهزة السلامة المنزلية للكشف عن الدخان والغاز الطبيعي والمخاطر المنزلية الأخرى.

أسئلة للنظر فيها

• ما هي المخاوف الأخلاقية والخصوصية التي ينبغي معالجتها عندما تصبح هذه التكنولوجيا قادرة على اكتشاف وتحليل الروائح في الأماكن العامة والخاصة؟
• كيف يمكن للأنوف الإلكترونية أن تؤثر على مستقبل أسواق العمل ومجموعات المهارات المطلوبة في مختلف الصناعات؟