محققان با کاشت تراشه‌ای در مغز معلولان نخاعی توان حرکت را به آنها بخشیدند

محققان آمریکایی سیستمی ابداع کرده‌اند که با کار گذاشتن یک تراشه در مغز افراد دچار آسیب نخاعی، حس لامسه و حرکت را به آنها باز می‌گرداند.

حس گرمای ناشی از نزدیک شدن بیش از حد به آتش یا لمس گل‌ها مواردی است که برای ما عادی محسوب می‌شود اما میلیون‌ها نفری که در سراسر دنیا دچار  آسیب طناب نخاعی (SCI) شده‌اند، به خاطر از دست دادن حس حرکت و لامسه در تعامل با محیط اطراف دچار مشکلات جدی هستند.

نخاع طناب بلندی است که از انتهای سر تا بالای لگن کشیده شده و سیگنال‌ها را بین اعضا و مغز جابجا می‌کند. هر آسیبی به طناب نخاعی می‌تواند به صورت دائم یا موقت توان حرکت و حس لامسه در برخی از اندام را از بین ببرد. محققان سالهاست با توسعه ابزارهای مختلف در پی بازیابی حس و حرکت در بیماران هستند و حالا به روش کارآمدی برای اینکار دست یافته‌اند.

تیمی از متخصصان موسسه «BMI» در «اوهایو» با کاشت چیپی کامپیوتری در مغز بیماران دچار SCI و رله سیگنال های عصبی به کامپیوتر موفق به تقویت حس های محدود و نامحسوس لامسه شده‌اند.

برای اولین مشخص شده که مغز افراد با SCI سیگنال حسی تولید می‌کند

این چیپ نه تنها حس لمس را با دقت ۹۰ درصدی احیا می‌کند بلکه به حرکت دوباره اندام ها نیز کمک بسیاری می‌کند. بازیابی این دو مورد به بیماران اجازه می‌دهد هدایت اندام های فلج شده را در دست گرفته و کنترل به مراتب بیشتری روی حرکات داشته باشد.

پیش از این هم پیشرفت هایی در این زمینه صورت گرفته اما آنطور که «پاتریک گنزر»، محقق اصلی پروژه می‌گوید، آنها برای اولین حس را مستقیما در بدن بازیابی کرده‌اند: «پروژه های قبلی روی اعضای رباتیک و تحریک مغز متمرکز بودند اما ما برای اولین بار از عضو مصنوعی استفاده نکرده‌ایم.»

این ایده روی Ian Burkhart» تست شده که ده سال قبل و بعد از یک تصادف حس لامسه و حرکت در دست راستش از بین رفت. آنها برای بازیابی حرکات ابتدا چیپی را در سطح مغز Burkhart کار گذاشتند که سیگنال های عصبی را جمع آوری و به کامپیوتر رله می‌کند. کامپیوتر هم با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند جریان داده دریافتی را به اطلاعات حرکتی و حسی تجزیه می‌کند.

به گفته این تیم جریان حسی داده ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده چرا که مطالعات قبلی بر این اساس صورت گرفته که بیماران آسیب نخاعی این سیگنال ها را تولید نمی‌کنند. در این پروژه اما مشخص شده که این سیگنال ها در سطح فوق العاده ضعیفی تولید می‌شوند تا حدی که خود بیمار هم قادر به درک آن نیست.

پس از شناسایی این سیگنال ها نوبت به تقویت آنها رسید و در نهایت کامپیوتر داده‌های پردازش شده از طریق الکترودهای روی ساعد و ویبره‌های روی بازوبند هپتیک به فرد باز می‌گرداند که اولی در حرکت و دومی در ایجاد حس لمس کاربرد دارد. دقت ۹۰ درصدی سیستم در بازیابی توان بیمار حتی خود محققان را هم شگفت زده کرده است.

متخصصان در حال حاضر روی توسعه مدلی تمرکز کرده‌اند که در منازل بیماران با انبوهی از نویزهای اضافی هم به همان اندازه آزمایشگاه کارایی و بازدهی داشته باشد. گنزر می‌گوید:

یکی از اهداف اصلی تبدیل این فناوری به سیستمی قابل حمل است که امکان نصب آن روی ویلچر یا بکارگیری آن در خانه وجود داشته باشد. هدف ما استفاده از این فناوری در منازل برای کمک به بیماران است.

یکی دیگر از راهکارهای محققان برای کمک این توسعه رابط کاربری مغز-ماشین است که اخیرا بهینه‌سازی قابل توجهی در فناوری آنها صورت گرفته و نوید زندگی راحت‌تری را برای افراد دچار آسیب نخاعی در پی دارد.