Nella medicina moderna, i medici trattano gli organi in isolamento. Le persone con problemi cardiaci vanno da specialisti del cuore, proprio come quelli con malattie renali cercano specialisti in reni. Sebbene questo modello abbia compiuto enormi progressi e salvato innumerevoli vite, non tiene conto del modo in cui i nostri organi lavorano insieme o talvolta non riescono a farlo.

Questa settimana all'incontro di marzo dell'American Physical Society 2019 a Boston, Plamen Ch. Ivanov, un fisico della Boston University affiliato alla Harvard Medical School, presenterà un nuovo paradigma chiamato "fisiologia della rete". Parteciperà inoltre a una conferenza stampa di descrizione del lavoro. Le informazioni per l'accesso per guardare e porre domande in remoto sono incluse alla fine di questo comunicato stampa.

"Dobbiamo mostrare come i diversi sistemi comunicano tra loro e si adattano, coordinarsi e rimanere sincronizzati, " disse Ivanov. Il corpo umano, secondo questa visione, può essere pensato come una rete, con ogni organo che funge da nodo connesso ad altri organi e ad altri nodi. "I nodi non sono solo punti, " ha detto. "Sono sistemi dinamici, in continua evoluzione nel tempo, così come le connessioni tra loro."

I migliori ospedali di oggi non sono attrezzati per monitorare le interazioni tra organi. "Dispositivi separati tengono traccia di funzioni separate, ma nessun singolo monitor può osservare una moltitudine di funzioni, " ha detto. Per migliorare le tecniche di monitoraggio della salute, Ivanov e i suoi colleghi hanno trascorso l'ultimo decennio a sviluppare gli strumenti computazionali e i dispositivi biomedici necessari per acquisire flussi di dati da diversi sistemi di organi e vedere come si relazionano tra loro.

Alcune delle prime ricerche di Ivanov su questo fronte sono state effettuate nei laboratori del sonno, dove lui e il suo team hanno analizzato i dati raccolti da soggetti umani mentre passavano dal sonno leggero, sonno profondo, sonno REM e veglia. Le loro misurazioni dei collegamenti tra i vari sistemi del corpo hanno portato a una scoperta sorprendente:"Esiste una configurazione di rete universale che caratterizza in modo univoco un dato stato fisiologico - 'universale' perché lo vediamo in ogni soggetto umano, " ha spiegato Ivanov.

Da allora ha stretto collaborazioni con l'unità di terapia intensiva del Massachusetts General Hospital, l'unità di trauma cerebrale dell'Università di Cincinnati Medical Center, e le unità di neurologia e neurochirurgia presso la BU Medical School e il Boston Medical Center, luoghi in cui individuare un'interruzione delle comunicazioni tra i sistemi di organi di un paziente potrebbe aiutare i medici a evitare una situazione potenzialmente disastrosa. Ivanov vuole anche che la fisiologia della rete diventi parte delle cure mediche di routine, per cui i dati sui collegamenti tra numerosi sistemi interni possono fornire misure quantitative della salute di una persona.

Con il sostegno della Fondazione Keck, il suo gruppo ha mosso i primi passi verso la creazione di un atlante dinamico, o "Fisioloma umano, " che illumina le connessioni all'interno del corpo umano e rivela anche il "traffico" su ogni arteria.