زرعة دماغية لاسلكية تسمح لرئيسيات مشلولة بالمشي مجددًا

كتبت: يارا كمال

استخدم العلماء زرعة دماغية لاسلكية لتجنب إصابات الحبل الشوكي لدى اثنان من قرود المكاك ريسوسي المشلولة، مما أعاد لهم القدرة على المشي مرة أخرى.

يمثل هذا النظام، الذي ينقل إشارات المخ التي فُكت الشفرة بطريقة لاسلكية لتحفيز  العضلات المسئولة عن حركة الرجل، المرة الأولى التي يُعيد فيها عضو صناعي عصبي الحركة لإحدى الرئيسيات.

وفي حين أن هذا الوسيط بين الحبل الشوكي والمخ لم يُختبر إلا على قرود المكاك حتى الآن، قال الفريق القائم على البحث إن هذه التقنية قد تساعد البشر المصابين بالشلل نتيجة إصابات الحبل الشوكي على المشي مجددًا يومًا ما.

قال ”دافيد بورتون“، مهندس من جامعة براون، إن النظام الذي طوروه يستخدم الإشارات المسجلة من القشرة الدماغية الحركية لإثارة التحفيز الكهربائي المنسق للأعصاب المسئولة عن الحركة في الحبل الشوكي، وإنه بتشغيل النظام عادت الحركة الطبيعية تقريبًا للحيوانات التي أُجريت عليها الدراسة.

عندما نمشي، تُرسل الإشارات الكهربائية التي تنشأ من القشرة الدماغية الحركية إلى منطقة أسفل الظهر من الحبل الشوكي السفلي. عندما تصل الإشارات، تحفّز أعصاب الحركة التي تساعدنا على تناسق حركة عضلات الرجل اللازم للمشي.

لكن قد تقطع إصابات العمود الفقري العلوي قناة التواصل بين المخ والحبل الشوكي السفلي، ما يعني أن الإشارات لن تستطيع أن تنتقل عبر الحبل الشوكي لتنسّق حركة الرجلين.

إن هدف الفريق –الذي يشمل أفرادًا من سويسرا وألمانيا- هو استعادة الحركة عن طريق إرسال نفس إشارات المخ ولكن لاسلكيًا، متجنبين الأعصاب المقطوعة تمامًا.

في هذا النظام، المبني على تقنية استشعار سابقة تُدعى ”BrainGate“، تُزرع في المخ مصفوفة أقطاب كهربائية بحجم حبة دواء لالتقاط إشارات الحركة الصادرة من القشرة الحركية، ثم يبث جهاز استشعار لاسلكي الإشارات إلى حاسب آلي لفك شفرة الإشارات قبل إرسالها لاسلكيًا إلى محفز كهربائي مزروع في العمود الفقري السفلي أي أسفل منطقة الإصابة. ويرسل هذا التحفيز إشارة إلى الأعصاب الشوكية لتنشيط عضلات الرجل.

ولفحص هذا النظام، زرع الباحثون هذا الوسيط العصبي في قرود مكاك سليمة، حتى يستطيعون التقاط إشارات مخ هذه القرود التي تتوافق مع حركة الرجل الطبيعية.

ثم اختبروا تلك الزرعات في اثنان من القرود المصابة بشلل مؤقت بسبب إصابات في العمود الفقري الصدري (العلوي والأوسط).

وبتفعيل الوسيط والمستقبل، بدأ القردان في تحريك أرجلهم بشكل عفوي واستطاعا المشي على جهاز المشي بشكل طبيعي.

لكن في هذا النظام، تُرسل الإشارات اللاسلكية في اتجاه واحد فقط: من المخ إلى الرجلين، وفي حالة المشي الطبيعي، ترسل الرجلين والقدمين معلومات حسية إلى المخ، لتساعده على تحديد التوازن والسرعة والتناسق. لذا يؤكد الفريق على أن الأمر قد يحتاج سنوات عديدة حتى يمكن للبشر استخدام هذا النظام.

المصادر:  cosmosmagazine  sciencealert