انتشار این مقاله


ارتباط بی‌سیم بین مغز و نخاع بر ناتوانی میمون‌ها در راه رفتن فائق آمد

میمون‌هایی با آسیب‌های نخاعی که یکی از پاهایشان فلج شده بود با استفاده از ارتباطی بی‌سیم از مغز به طناب نخاعی زیر ناحیه‌ی آسیب دیده توانستند توانایی خود را برای راه رفتن بازیابند. این خبری بود که دانشمندان چند روز پیش منتشر کردند. این دستاورد یکی دیگر از پیشرفت‌های سریع در زمینه‌ی معالجات تکنولوژیک برای […]

میمون‌هایی با آسیب‌های نخاعی که یکی از پاهایشان فلج شده بود با استفاده از ارتباطی بی‌سیم از مغز به طناب نخاعی زیر ناحیه‌ی آسیب دیده توانستند توانایی خود را برای راه رفتن بازیابند. این خبری بود که دانشمندان چند روز پیش منتشر کردند. این دستاورد یکی دیگر از پیشرفت‌های سریع در زمینه‌ی معالجات تکنولوژیک برای آسیب‌های نخاعی می‌باشد.

ارتباطی بی‌سیم بین مغز و نخاع که توسط محققان طراحی شده به میمونی آسیب‌دیده توانایی این را داد تا دوباره راه برود. (EPFL News)
ارتباطی بی‌سیم بین مغز و نخاع که توسط محققان طراحی شده به میمونی آسیب‌دیده توانایی این را داد تا دوباره راه برود. (EPFL News)

در سال‌های اخیر شاهد دست‌های مصنوعی در میمون و حتی انسان‌ها بودیم که توسط مغز کنترل می‌شدند و با استفاده از یک چیپ کاشته شده در قسمتی از مغز به ناحیه‌ای از بدن انسان که فلج شده بود کمک می‌کردند. یا استفاده از تحریکات الکتریکی روی اعصاب برای بازگرداندن توانایی حرکت به موش‌های فلج.

سیستم جدید غیرمعمول است؛ چون در پایین‌تنه متمرکز می‌شود و به یک میمون (و شاید به یک انسان در آینده‌ای نزدیک) این اجازه را می‌دهد تا از سیستمی بی‌سیم به جای کامپیوتر استفاده کند. این سیستم از پیشرفت‌های جدید در رکورد مغزی و تحزیک اعصاب استفاده می‌کند و به کامپیوتری برای رمزگشایی و ترجمه‌ی سیگنال‌های مغزی نیاز دارد تا پیام‌ها را به نخاع بفرستد اما تکنولوژی کامپیوتری وسیله‌ای پوشیدنی را میسر می‌کند. طراحان این سیستم امیدوارند طی ۱۰ سال آینده بتوانند آن را روی انسان‌هایی که نیاز دارند، اجرا کنند.

gregoire-courtine-virtualdr-ir
دکتر Grégoire Courtine مدلی سیلیکونی از مغز پریمات را همراه یک ایمپلنت در دست دارد. رابط مغزی-نخاعی از ارایه‌ی میکروالکترودی مانند چیزی که مشاهده می‌کنید برای تشخیص فعالیت نیزه‌ای قشر حرکتی مغز استفاده می‌کند.

آن‌ها همچنین تأکید کردند هدفشان توانبخشی بهتر به بیماران است، نه مانند تحقیقات علمی تخیلی برای درمان فلجی. مقصود این نیست که مردم در آینده‌ای نزدیک با رابطی مغزی نخاعی در خیابان‌ها راه بروند!

دیگر دلیلی که برای معجزه نبودن این سیستم می‌توانیم به آن اشاره کنیم، این است که به ایمپالس‌هایی وابسته است تا پا را همزمان خم کرده و باز کند که برای شیوه‌ی راه رفتن جانوری چهارپا مناسب باشد. یکی از چالش‌هایی که برای مناسب‌سازی این دستگاه برای انسان وجود دارد این است که حفظ تعادل در انسان دو پا سخت است.

به دلیل وجود محدودیت‌هایی برای آزمایش‌های جانوری در سوئیس این کار با همکاری چینی‌ها انجام شده است ولی اکنون که دستاوردهای آن ثابت شده، کار می‌تواند در سوئیس ادامه یابد. یکی از مسائل خلاقی که باعث شده تا آزمایش‌ها برای فلج بودنِ فقط یکی از پاها انجام شود این است که با از دست دادن یکی از پاها جانور می‌تواند عملکردهای مثانه‌ای و روده‌ای خود را حفظ کند ولی با انجام این کار به صورت کامل روی نخاع شاید نتایجی بسیار بد در انتظار آن حیوان باشد.

David Borton در دانشگاه براون و یکی از مؤلفان گزارش جدید قبل از همکاری با دکتر Courtine با همکارانش سنسور بی‌سیم را در ترکیب با میکروالکتوردها توسعه داده بود که می‌توانست انتقال ایمپالس‌ها را در قسمتی از مغز که مسئول تولید سیگنال‌های حرکت پاهاست، ثبت کند. او گفته بود که یکی از دلایل مفید بودن این سیستم در زمینه‌ی توانبخشی این است که می‌تواند ارتباطات باقی‌مانده را بین بخش‌هایی از نخاع و پای آسیب دیده تقویت کند. عبارت مشهوری در علوم عصبی وجود دارد؛ “نورون‌هایی که با هم فعال می‌شوند، همراه همدیگر نیز مخابره (سیم‌کشی) خواهد شد”.

وسیله‌ی رکورد مغز همراه شده است با تحریکات الکتریکی برای ناحیه‌ای بیرون از نخاع که سیگنال‌ها را برای سیستم رفلکسی فراهم می‌کند. فقط قسمتی از فرآیند راه رفتن تحت کنترل مغز است. نخاع نیز سیستم خود را برای دریافت ورودی‌ از پاها و پاسخ دادن به آن‌ در اختیار دارد. ما بیشتر اوقات به راه رفتنمان فکر نمی‌کنیم و این عمل تحت کنترل هوشیاری نیست. طناب نخاعی و سیستم رفلکسی نقش عمده‌ای را ایفا می‌کنند.

دکتر Courtine قبل از این نیز از تحریکات الکتریکی برای آموزش راه رفتن به موش‌ها استفاده کرده بود. ولی آن کار مغز را درگیر نمی‌کردو علاوه بر آن یکی از قسمت‌های حیاتیِ این آزمایش‌ها تنظیم زمان است. اگر مغز بگوید که می‌خواهد تا پا حرکت کند، این کار باید برای تقویت ارتباطات در عرض چند هزارم ثانیه اتفاق بیفتد.

علی تقی‌زاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *