Bioniczne nosy: przywracanie zapachów

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• 1 kwietnia 2024 r.

Podsumowanie spostrzeżeń

Naukowcy opracowują urządzenie, które przy użyciu technologii noszenia i implantów mózgowych może przywrócić zmysł węchu osobom, które go utraciły. Przedsięwzięcie to napotyka wyzwania związane z dostosowaniem się do złożoności ludzkiego układu węchowego, a jego celem jest dokładne mapowanie i replikowanie szerokiej gamy zapachów. Konsekwencje tej technologii obejmują korzyści zdrowotne, innowacje w branży i ulepszone środki bezpieczeństwa.

Kontekst bionicznych nosów

Naukowcy z Virginia Commonwealth University pod kierownictwem Richarda Costanzo i Daniela Coelho przodują w opracowywaniu bionicznego nosa – niezwykłego urządzenia, które może przywrócić zmysł węchu osobom, które utraciły go z powodu takich schorzeń jak COVID-19, urazy mózgu, lub inne problemy medyczne. Ten bioniczny nos łączy w sobie implant mózgowy z urządzeniem do noszenia przypominającym okulary przeciwsłoneczne. Kiedy urządzenie do noszenia wykryje zapach, sygnały te są przesyłane z powrotem do implantu, aktywując opuszki węchowe w mózgu, które są odpowiedzialne za postrzeganie przez nas różnych zapachów. Technologia ta, będąca wciąż na wczesnym etapie, dała obiecujące wyniki w testach na zwierzętach, zwłaszcza szczurach. 

Jednakże zastosowanie u ludzi stanowi bardziej złożone wyzwanie ze względu na szeroką gamę receptorów węchowych, które dekodują tysiące kombinacji zapachów. Obecnym zadaniem zespołu jest udoskonalenie zdolności urządzenia do skutecznego mapowania tych kombinacji, prawdopodobnie skupiając się na zapachach najważniejszych dla każdego użytkownika. Prototyp tego bionicznego nosa wykorzystuje czujniki podobne do tych, które znajdują się w komercyjnych nosach elektronicznych lub e-nosach. W swojej ostatecznej formie czujnik ten nie będzie jedynie sygnalizował światła LED, ale wyśle ​​​​sygnał bezpośrednio do mózgu użytkownika. 

Koncepcja zapożycza elementy z implantów ślimakowych – urządzeń pomagających osobom z ubytkiem słuchu poprzez przekazywanie informacji dźwiękowych do mózgu. W tym przypadku zasada jest podobna: przekształcanie bodźców fizycznych z otoczenia na sygnały elektryczne skierowane do określonych obszarów mózgu. Utrata węchu lub brak węchu może wynikać z różnych przyczyn, w tym urazów głowy, narażenia na toksyny, osłabienia związanego z wiekiem i chorób wirusowych, takich jak COVID-19. Obecne metody leczenia są ograniczone i nie są powszechnie skuteczne, co podkreśla potencjalny wpływ skutecznego bionicznego nosa. 

Zakłócający wpływ

Długoterminowy wpływ technologii bionicznego nosa wykracza poza indywidualne korzyści zdrowotne i obejmuje sferę społeczną i ekonomiczną. Osobom, które utraciły węch, technologia ta może umożliwić odczuwanie przyjemności zmysłowych, takich jak zapach jedzenia i natury, które wiele osób uważa za oczywiste, a także zapewnić bezpieczeństwo w wykrywaniu zagrożeń, takich jak wycieki gazu. Co więcej, w przypadku starzejącej się populacji, u której często występują zmniejszone zdolności węchowe, technologia ta może znacznie poprawić ogólne wrażenia zmysłowe, a co za tym idzie, także samopoczucie psychiczne.

Tymczasem firmy z sektora żywności i napojów mogłyby wykorzystać tę technologię do usprawnienia procesów rozwoju produktów i kontroli jakości. Może to również pobudzić innowacje w branży perfumeryjnej, gdzie kluczowe znaczenie ma precyzyjne odwzorowanie i modyfikacja zapachu. Ponadto firmy specjalizujące się w sprzęcie bezpieczeństwa mogłyby zastosować tę technologię w urządzeniach wykrywających szkodliwe gazy lub inne zagrożenia dla środowiska.

W scenariuszach, w których problemem są zagrożenia dla środowiska, takie jak wycieki substancji chemicznych lub wycieki gazu, technologia ta może zapewnić kluczowy system wczesnego ostrzegania, potencjalnie ratując życie. Ma to również konsekwencje dla planowania urbanistycznego i monitorowania środowiska, gdzie śledzenie jakości powietrza i wykrywanie substancji zanieczyszczających ma kluczowe znaczenie dla zdrowia publicznego. Ponadto technologia ta może stanowić cenne narzędzie w diagnostyce medycznej, pomagając we wczesnym wykrywaniu chorób charakteryzujących się zmianami w zapachu, takich jak niektóre zaburzenia neurologiczne.

Implikacje bionicznych nosów

Szersze implikacje bionicznych nosów mogą obejmować: 

• Wzrost liczby spersonalizowanych rozwiązań w zakresie opieki zdrowotnej, w których bioniczne nosy pomagają we wczesnym wykrywaniu chorób poprzez identyfikację konkretnych sygnatur zapachowych powiązanych z różnymi schorzeniami.
• Zwiększony popyt na wykwalifikowaną siłę roboczą w sektorach biotechnologii i rozwoju czujników, stymulujący tworzenie miejsc pracy i specjalistyczne programy szkoleniowe.
• Zmiana strategii marketingowych branży perfumeryjnej i kosmetycznej, skupiająca się na dokładności i replikacji zapachu, co może prowadzić do bardziej spersonalizowanych produktów konsumenckich.
• Rozwój nowych programów edukacyjnych i pól badawczych na uniwersytetach, skupiających się na technologii węchowej i jej zastosowaniach w różnych gałęziach przemysłu.
• Potencjalna zmiana demograficzna pacjentów z anosmią (utratą węchu) zgłaszających się do leczenia, wraz ze zwiększonym dostępem do technologii bionicznego nosa poprawiającej jakość życia.
• Zmiany na rynku artykułów BHP, w których bioniczne nosy są wbudowane w domowe urządzenia zabezpieczające, wykrywające dym, gaz ziemny i inne domowe zagrożenia.

Pytania do rozważenia

• Jakie kwestie etyczne i dotyczące prywatności należy uwzględnić, gdy technologia ta stanie się zdolna do wykrywania i analizowania zapachów w przestrzeni publicznej i prywatnej?
• W jaki sposób bioniczne nosy mogą wpłynąć na przyszłość rynków pracy i wymaganych umiejętności w różnych branżach?