پژوهشگران پزشکی، دستگاهی را تولید کرده‌اند که قادر است به صورت بی‌سیم اندام‌‌های مصنوعی یا اسکلت بیرونی را کنترل کند. این دستگاه، با استفاده از یک روند غیرتهاجمی ساده قابل کاشتن است.

پژوهشگران استرالیایی یک رابط کاشتنی مغز- ماشین (BMI) ساخته‌اند که احتمالاً افراد مبتلا به آسیب‌های نخاعی را قادر می‌سازد با بکارگیری افکار خود مجدداً راه بروند. این رابط از یک الکترود مبتنی بر استنت معروف به stentrode تشکیل شده است که درون یک رگ خونی در مغز بیمار کاشته می‌شود. منبع تغذیه و فرستنده نیز زیر پوست در جلوی شانه قرار می‌گیرد. این سامانۀ جدید یک رابط مغز- ماشین با حداقل تهاجم را فراهم می‌کند که قادر است افکار را به حرکت ترجمه کند.
این دستگاه انواع خاصی از فعالیت‌های عصبی را سنجیده و به یک پردازشگر می‌فرستد. این پردازشگر سیگنال‌هایی را برای حرکت اندام خود بیمار، بکارگیری اسکلت‌ بیرونی یا کنترل بازوها و پاهای مصنوعی برقی فراهم می‌کند.
این stentrode یکه تقریباً به اندازۀ یک گیرۀ کاغذ است می‌تواند بدون نیاز به جراحی بزرگ در مغز فرد کاشته شود. به جای جراحی، با استفاده از یک سوند از طریق شاهرگی که از پا شروع می‌شود داخل سر قرار می‌گیرد.

stentrode پس از کاشته شدن در نهایت با رگ بیمار یکپارچه می‌شود

دکتر Terry O’Brien رئیس دانشکدۀ پزشکی دانشگاه ملبورن در بیمارستان سلطنتی ملبورن می‌گوید: «این فناوری واقعاً هیجان‌انگیز است. نخستین بار است که توانسته‌ایم دستگاهی را توسعه داده و به نمایش بگذاریم که می‌تواند بدون نیاز به جراحی بزرگ کاشته شود تا فعالیت‌های مغز را ضبط کند. مشهودترین فایدۀ این دستگاه برای کسانی است که به خاطر سکتۀ مغزی یا آسیب‌های نخاعی فلج شده‌اند.»
نخستین آزمایش انسانی این دستگاه که از نیتینول (آلیاژی پیشرفته از نیکل و تیتانیوم) ساخته شده است برای سال ۲۰۱۷ در بیمارستان سلطنتی ملبورن برنامه‌ریزی شده است و امید بسیاری وجود دارد که این دستگاه جدید بسیار زیست سازگار باشد.
در آزمایش‌های پیش بالینی روی گوسفند، این دستگاه قابلیت دریافت سیگنال‌های با کیفیت و قابل استفاده برای دستگاه‌ها را از قشر حرکتی مغز به نمایش گذاشت و به جای پس زده شدن توسط بافت‌های زنده، درون رگ‌های دریافت کننده آمیخته شد.
دکتر Clive May از موسسۀ علوم اعصلب و سلامت روان Florey که آزمایش‌ها روی گوسفند را انجام داده است گفت: «هنگامی که دستگاه پس از تقریباً نه روز در دیوارۀ رگ جذب شد، سیگنال‌های الکتریکی مدام واضح‌تر و قوی‌تر شدند و به ۱۹۰ هرتز رسدیند و قدرتی برابر با سیگنال‌هایی داشتند که در گذشته با جراحی پیچیدۀ مغز بدست آمده بودند.»

این دستگاه جدید، سیگنال‌های دریافتی از مغز را به پردازشگری می‌فرستد که قادر است پروتزها و اسکلت بیرونی را کنترل کند.

هر stentrode سیگنال‌های الکتریکی تولید شده توسط ده هزار نرون منفرد را دریافت می‌کند و این سیگنال‌ها را از طریق سیم‌هایی که از مغز خارج شده و از گردن عبور می‌کند به سامانۀ فرستندۀ بی‌سیم کاشته شده در بالای سینه و جلوی شانه انتقال می‌دهد. داده‌های ارسال شده در نهایت می‌تواند به سیگنال‌هایی برای اسکلت بیرونی و پروتزها تبدیل شود.
با این روش، دریافت کنندگان با آموزش افکار خود برای سازگاری با حرکت دستگاه تحت فرمانشان قابلیت راه رفتن و حرکت را بدست خواهند آورد که امید می‌رود در نهایت حرکت‌ها به اندازه فردی که از اندام خود استفاده می‌کند طبیعی و بی‌زحمت انجام شود.
به گفتۀ پژوهشگران، نخستین دریافت‌کنندگان انسانی این دستگاه جدید، احتمالاً افراد جوان با آسیب‌های شدید طنابی نخاعی خواهند بود که شش ماه تا یک سال از آسیب‌ دیدن آنها می‌گذرد و همچنین افراد که برای دریافت پاهای اسکلت بیرونی مناسب هستند. احتمالاً این گروه از افراد به این دلیل انتخاب شده‌اند که توانایی بیشتری برای تحمل جراحی، بهبود سریع‌تر و به طور کلی پاسخ سریع‌تر به درمان هستند.
ولی برای عرضۀ تجاری این محصول، احتمالاً معلولین باید چندین سال صبر نمایند.
دکتر Thomas Oxley عصب‌شناس دانشگاه ملبورن گفت: «فرآیند دریافت تأییدیۀ تجاری برای دستگاه‌های پزشکی جدید بسیار طولانی است. با دید واقع‌گرایانه می‌تواند ۵ تا ۷ سال طول بکشد. و طی این پنج سال باید آزمایش‌های گسترده‌تری روی ۳۰ تا ۴۰ فرد انجام شود. بنابراین ما امیدوار هستیم این دستگاه در سال ۲۰۲۲ وارد بازار شود.»
این دستگاه حاصل همکاری پژوهشگران دانشگاه ملبورن، بیمارستان سلطنتی ملبورن و موسسۀ علوم اعصاب و سلامت روان Florey است. نتایج این پژوهش به تازگی در مجلۀ Nature Biotechnology منتشر شده است.
در فیلم کوتاه زیر Nicholas Opie دکتری مهندسی پزشکی توضیح بیشتری در مورد نحوۀ توسعۀ این دستگاه می‌دهد.

در زمینه روش‌های درمان آسیب نخاعی بیشتر بخوانید:
>>درمان آسیب نخاعی

منبع: gizmag.com