برای نخستین بار، دانشمندان موسسه فناوری کالیفرنیا (CalTech)، با استفاده از آرایه‌‌ی کوچکی از الکترودهای کاشتنی در مغز یک بیمار ضایعه‌‌ی نخاعی موفق شدند احساس طبیعی لامسه و توانایی حرکت را به دست او بازگردانند. با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

در این پژوهش، آرایه‌ی الکترودها در قشر تنی حسی (somatosensory) مغز بیمار قرار داده شد. قشر تنی حسی، نواری از مغز است که احساس‌های مربوط به حرکت اندام بدن و موقعیت فضایی آن و همچنین احساس پوستی (فشار، لرزش، لامسه) را مدیریت می‌کند. در این آزمایش، آرایه‌ی کوچک الکترودها، با تحریک قشر تنی حسی مغز موفق به بازگرداندن حس لامسه شد. بیمار ناتوان حرکتی سه سال پیش، به ضایعه‌ی نخاعی سطح بالا مبتلا شد و از ناحیه کتف‎ها فلج شده بود. او نه تنها توانایی حرکت اندام بدن خود را ندارد بلکه آ‌نها را احساس نمی‌کند.

این آزمایش، در آزمایشگاه ریچارد اندرسن (Richard Andersen)، دانشمند علوم اعصاب CalTech و سرپرست ارشد مرکز رابطه مغز و اعصاب T&C Chen اجرا شد. جراحی کاشتن آرایه‌ی الکترودها در بیمارستان Keck در مغز بیمار انجام گرفت. در پژوهش‌های پیشین، ایمپلنت‌های عصبی که در بخش‌های مشابه مغزی قرار داده شده، احساس تیر کشیدن را در دست ناشی می‌شد. بیمار با ایمپلنت طراحی شده در آزمایشگاه اندرسون و با تحریک داخل مغزی، حس طبیعی‌تر مانند آنچه پیش از ضایعه‌ی نخاعی تجربه کرده، احساس خواهد کرد.

پژوهشگران توانستند با کمک آرایه‌های الکترودها و به کاربردن پالس‌های کوچک الکتریکی، بخشی از مغز را تحریک کنند. بیمار ضایعه‌ی نخاعی گزارش کرد که حس‌های طبیعی متفاوتی مانند فشردن، ضربه زدن و حرکت را احساس کرده است. این حس‌ها در شدت، نوع و مکان بسته به دامنه، فرکانس و مکان تحریک مغز متفاوت است. نخستین بار است که با به کارگیری الکترودهای کاشتنی مغز، حس‌های طبیعی در بیمار احساس شده است.

با این حال، علت برخی از احساس‌ها هنوز نامشخص است. امید است در آینده روش‌های دقیق‌تری برای قرارگیری الکترودها در مغز ارائه شود تا هر احساس خاص متناسب با تحریک قشر تنی حسی مغز شناسایی شود و فهرستی از انواع تحریک با در نظر گرفتن نوع احساس فراهم شود.

این پژوهش کمک خواهد کرد در آینده بیماران ناتوان حرکتی که از اندام مصنوعی استفاده می‌کنند، بازخورد فیزیکی از حسگرهای جاسازی شده روی اندام مصنوعی را حس کنند. گام بعدی پژوهش، ترکیب ایمپلنت مغزی با اندام ‌های مصنوعی موجود است. در سال ۲۰۱۵، ریچارد اندرسون با توسعه‌ی یک رابط مغز و ماشین (BMI) توانستند میان الکترودهای مغزی کاشته شده مغزی با بازوی رباتیک مصنوعی ارتباط برقرار کنند. فرد دچار ضایعه نخاعی توانست یک فنجان را با بازوی رباتیک بگیرد. در همین راستا اتصال ایمپلنت مغزی به اندام مصنوعی باعث می‌شود که فرد با اندام مصنوعی اجسام را حس کند.

هم‌اکنون تنها حس بینایی به افراد دارای اندام مصنوعی کمک می‌کند تا اجسام را بردارند یا حرکت دهند. این درحالی است که برای عمل گرفتن یک جسم، افزون بر بینایی، حس لامسه نیز ضروری است تا اطلاعات تکمیلی را در اختیار کاربر قرار دهد. در واقع، با داشتن حس لامسه، کاربر اندام مصنوعی را بخشی از وجود خود در نظر می‌گیرد.

در همین زمینه بخوانیم:

>>ایمپلنت های الکتریکی آثار نامشهود آسیب نخاعی را کاهش میدهد
>>بازیابی حرکتی اندام‌های بیماران قطع نخاعی با آرایه الکترودی USEA
>>کشف پروتئین کلیدی در ترمیم آسیب نخاعی

منبع: caltech

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»