گروهی از پژوهشگران فرانسوی-سوئیسی موفقیت خود را در درمان یک بیماری عصبی اعلام کردند. پژوهشگران یک پل دیجیتال بین مغز و نخاع کاشتند. بیمار آنان یک فرد ۴۰ ساله هلندی بود که بر اثر تصادفی در سال ۲۰۱۱ دچار آسیب نخاعی شد. او در حالیکه با دوچرخه از کار به منزل بازمی‌گشت تصادف کرد. اینک دو امیپلنت در مغز وی امواج مغزی را دریافت کرده به صورت بی‌سیم به یک ایمپلنت سوم در نخاع ارسال می‌کند. این بیمار اینک مسافت‌های طولانی را بدون عصا می‌پیماید و حتی با کمک آنان از پله بالا می‌رود. در ادامه این مقاله از مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی به توصیف بیشتر این پژوهش می‌پردازیم.

این فرد پیش از این دستگاه‌هایی ساده‌تر را در مراحل آزمایشی امتحان کرده بود. اما این دستگاه جدید تفاوت چشمگیری با دستگاه‌های پیشین داشته است. به گفته Oskam پیش از این یک تحریک عصبی بدن وی را کنترل می‌کرد. اما با این دستگاه خود وی در کنترل بدنش می‌باشد.

تصادف با دوچرخه آسیب ناقص نخاعی را برای وی به جای گذاشت. ناقص بودن آسیب نخاعی به او امکان می‌داد که حرکاتی جزئی در بدن خود داشته باشد. توانبخشی به Gert-Jan Oskam ‌کمک کرد که حرکت قابل توجهی در دستان خود تجربه کند. و در سال ۲۰۱۴ پرتوی امید دیگری در زندگی وی ظاهر شد. پژوهشگران موسسه فدرال لوزان، EPFL، به طور موفق با آزمایشی روی موش‌های دارای آسیب نخاعی توانستند آن‌ها را به حرکت درآورند. این پژوهشگران از یک پل الکتریکی استفاده کردند. این آزمایش در سال ۲۰۱۶ روی میمون‌ها هم با موفقیت انجام شد.

همگام کردن پالس های عصبی در نخاع

Oskam از نخستین انسان‌هایی است که کارایی این دستگاه را تجربه کرده است. او در سال ۲۰۱۷ وارد آزمایشی برای این دستگاه شد. این دستگاه پالس‌های الکتریکی را در نخاع منتشر می‌کند. این دستگاه با کمک حرکات دست و پای کاربر پالس‌های الکتریکی را در نخاع همگام می‌سازد. با چند کلید بیمار می‌تواند تحریک پاهای خود را کنترل کند. به گفته Eduardi Martin Moraud‌ این فناوری جنبه‌های دیگری نیز دارد. Edward یکی از شرکت‌کنندگان آزمایش این وسیله است. به گفته وی این پژوهش گامی دیگر برای بازیابی کنترل بدنی بیمارانی است که از بیماری‌های عصبی رنج می‌برند. به عنوان نمونه می‌توان از آسیب نخاعی و‌ پارکینسون نام برد.

یکی از نویسندگان مقاله این پژوهش Andra Galvez است. به گفته وی Gert-Jan پیش از این نیز یک الکترود در مغز خود داشت که پاهای وی را تحریک می‌کرد. در این آزمایش دو ایمپلنت در بخش حرکتی مغز(یک ایمپلنت در هر نیم‌کره مغز) کاشته شد که امواج مغزی و سپس قصد کاربر برای حرکت اعضا را دربیابد. پس از آن یک پل الکتریکی در نخاع این تحریکات را ترجمه کرده و سبب حرکت پاها می‌شود. به این شکل حرکت پاها در اختیار کاربر است. Nature به عنوان برترین ناشر علم درجهان نتایج این پژوهش را چاپ کرده است.

سرپرستان این پژوهش عبارتند از Greroire Courtine و Jocelyne Bloch، دو متخصص اعصاب در EPFL. این گروه بیش از یک دهه وقت خود را صرف بهبود این دستگاه کردند. آنان از هوش مصنوعی تطبیق پذیر برای این منظور بهره بردند. با این وجود Courtine در یک کنفرانس مطبوعاتی اعلام کرد که این فناوری هنوز در گام‌های نخستین است. او گام بعدی را کاهش اندازه دستگاه می‌داند. تا کنون تنها Oskam‌ این دستگاه را آزمایش کرده است.

چشم انداز آینده و کاربردهای پل نخاع

در اندازه کنونی،‌ پزشکان باید دو اینچ از جمجمه را با یک ماده آغشته به تیتانیوم جایگزین کنند. همچنین بیمار باید دستگاه پردازنده را به صورت یک کوله پشتی با خود حمل کنند. با این وجود کارایی دستگاه برای سازندگان مانند یک داستان علمی تخیلی بود. و اینک این داستان به یک واقعیت تبدیل شده است.Bloch و Courtine سپس Onward‌ را تاسیس کردند. شرکت Onward اینک در تلاش برای تجاری سازی این پل دیجیتال نخاع است.

اینک متخصص اعصاب Antonio Oliviero از بیمارستان ملی بیماران پاراپلژی در Toledo اسپانیا این پژوهش جدید را ستایش کرد. در عین حال وی بیان داشت که این پیشرفت مهم است اما تنها بیمار این پژوهش Oskam است. جامعه علمی هنوز قابلیت و گستره این فناوری را نمی‌داند. او بیان کرد که Oskam‌ حتی در حالتی که دستگاه خاموش است نیز پیشرفت اندکی نشان می‌دهد. این امر نشان می‌دهد که مدارهای عصبی به تدریج یکدیگر را تشخیص می‌دهند. او امیدوار است که این فناوری یک ابزار توانبخشی باشد.

سایر پژوهش های در ارتباط با درمان آسیب نخاعی

پل‌های دیجیتال تنها انتخاب قربانیان آسیب نخاعی نیستند. Oliviero بیان کرد که بیمارستان عمومی Puerta de Hierro در مادرید در حال آزمایش درمانی بر پایه سلول‌های بنیادین بیماران است. پژوهشگران این بیمارستان سلول‌های بنیادین را به طور دقیق به محل آسیب تزریق می‌کنند. بیمارستان توانبخشی شیکاگو، Rehabilitation Institute of Chicago، در حال آزمایش روشی غیرتهاجمی برای برانگیزش الکتریکی نقاط مختلف مغز است. این گروه به سرپرستی Monica Perez‌ نتایج امیدبخشی داشته است.Antonio Olivier نیز گروهی دارد که داروی تقویت کننده برانگیختگی نورون‌های حرکتی را آزمایش می‌کنند.

پل نخاع از دید متخصصان اعصاب

 Martin Moraud یک مهندس اعصاب ۳۹ ساله است که آزمایشگاه خود را در بیمارستان دانشگاهی لوزان(Lausanne University Hospital) دارد. او باور دارد که میزان دقت همکارانش Courtine و Bloch پیش از این بی‌سابقه بوده است. به عقیده او این کار مدت‌ها رویای بسیاری بوده است. Murad اینک سعی دارد ایده پل الکتریکی را برای بیماری پارکینسون نیز به کار گیرد. در مورد پارکینسون اصل موضوع مانند آسیب نخاعی بدست آوردن یک روش عصبی برای بازگردانیدن کارایی حرکتی بدن است که بتواند نخاع را برانگیزد.

موسسات سوئیسی که در این پژوهش شرکت داشته‌اند با انتشار ویدیوی Gert-Jan Oskam این پژوهش را به اطلاع سایرین می‌رسانند. این بیمار بیان می‌کند که در طی ۱۰ سال بدون اینکه بتواند بایستد در کنار دوستانش بوده است. این ظرافت‌های کوچک چیزی است که کمتر کسی به ارزش آن واقف است.

بهبود راه رفتن بیماران مبتلا به پارکینسون با تحریک مغز
ثبت اختراع Apple برای یک AirPod با حسگرهای زیستی

منبع:elpais

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