Biocybernetyka czyli tam i z powrotem

Tytuł dzisiejszego mojego wpisy nawiązuje do znanej powieści J. R. R. Tolkiena, co wszyscy miłośnicy hobbitów niewątpliwie natychmiast spostrzegli :) . Nie zamierzam jednak Państwa przekonywać, że wszyscy biocybernetycy mają owłosione stopy, chociaż niektórzy z nich (w tym niżej podpisany) wzrostem i posturą przypominają Bilbo Bagginsa :) . Chcę natomiast Państwa przekonać, że uprawiana przeze mnie biocybernetyka pozwala na odbywanie podróży tam i z powrotem ponad murem, jaki wyrósł pomiędzy obszarem biologii i medycyny oraz obszarem techniki.

W komentarzach do mojego poprzedniego wpisu na tym blogu czym jest biocybernetyka Czytelnicy protestowali, że przecież nie ma żadnego „muru”, że na styku medycyny i techniki panuje pełna sielanka, a dowodem na to mają być roboty chirurgiczne.

O robotach chirurgicznych to ja coś niecoś wiem, o czym świadczy okładka książki, która się wkrótce ukaże:

Jednak nadal jestem skłonny twierdzić, że „mur” istnieje. I nie chodzi o to, jak wiele urządzeń technicznych zostanie zastosowanych w medycynie oraz jak wiele problemów technicznych udało się rozwiązać dzięki korzystaniu z biologicznej inspiracji. Istota wspomnianego „muru” ma charakter mentalny. Po prostu lekarze myślę inaczej niż inżynierowie, a technicy inaczej opisują swoje systemy niż biolodzy.
Przykładem funkcjonowania tego „muru” jest odmienny sposób przedstawiania takich samych (lub przynajmniej bardzo zbliżonych) systemów i problemów – odpowiednio w biologii i w technice. Rozważmy jako przykład kolejny rysunek. Przedstawia on dwa systemy stabilizacji ciśnienia.

W każdym bardziej złożonym organizmie żywym funkcjonuje system krążenia, dzięki któremu krew niosąca tlen i substancje odżywcze dociera do wszystkich narządów i tkanek zapewniając odpowiednie warunki dla życia komórek. Krew ta musi mieć stabilizowane ciśnienie (dopasowane do potrzeb). Przyroda wytworzyła więc wiele mechanizmów (nerwowych i hormonalnych) które służą do tego celu. Przykładowy schemat systemu stabilizacji ciśnienia krwi w organizmie człowieka odkryty przez biologów i wykorzystywany przez lekarzy przedstawia rysunek po lewej stronie.

Szkoda, bo takie przenikanie wiedzy z jednego obszaru do drugiego mogłoby być bardzo pożyteczne! Gdyby hemodynamicy i kardiolodzy zajmujący się stabilizacją ciśnienia krwi (lewa strona na rysunku) znali metody, jakie stosują w systemach regulacyjnych inżynierowie (prawa strona rysunku) – to mogliby ulepszyć stosowane metody diagnostyki i terapii. Z kolei gdyby hydraulicy wiedzieli, jak sprytne metody kontroli ciśnienia „wynalazła” biologia i jak je udoskonaliła w ciągu milionów lat ewolucji – to mogliby skonstruować nowe, sprawniejsze regulatory unikając kosztownych poszukiwań optymalnej struktury metodą prób i błędów.
Jednak specjaliści każdej ze wzmiankowanych dziedzin mogą zrozumieć i wykorzystać tylko „swoją” połowę rysunku, zaś to, co się znajduje po drugiej stronie – to jest dla nich „czarna magia”.