مرد فلج دوباره حس را با دستگاه تحریک مغز تجربه کرد

یک سیستم عصبی مصنوعی به مردی با فلج کمک کرده است تا دوباره حس لمس را تجربه کند و قدرت حرکتی به دست آورد. این نوآوری به کیت توماس، فلج‌شده از کمر به پایین، کمک کرد تا در طول درمان از قدرت حرکتی و حس خود بهره‌مند شود، که این امید را به میلیون‌ها بیمار آسیب‌دیده می‌دهد.

🔬 سیستم عصبی مصنوعی، امیدی به بازگشت حس

یک سیستم نورواستازیک (neuroprosthetic) به مردی با فلج کمک کرده است تا بتواند اشیاء را بگیرد و بلند کند و دوباره حس لمس را تجربه کند. این دستگاه به کیت توماس، مرد ۴۲ ساله‌ای از ماساپیکوآ (Massapequa) نیویورک، که در سال ۲۰۲۰ بعد از یک حادثه غواصی از کمر به پایین فلج شده بود، کمک کرد. پس از این حادثه، او نمی‌توانست دستانش را به سمت صورتش ببرد و هیچ حسی در دستان و مچش نداشت.

نوآوری این دستگاه که به آن سیستم دور زدن دوگانه نورونی (double neural bypass) گفته می‌شود، تحرک او را بهبود بخشید. در یک مطالعه منتشر شده در نشریه پزشکی نیچر، محققان متوجه شدند که برخی از بهبودهای توماس تا ماه‌ها پس از خاموش شدن سیستم نیز ادامه داشته است، که این امیدواری را ایجاد می‌کند که دستگاه می‌تواند به بیماران فلج در درازمدت کمک کند.

🧬 امید برای میلیون‌ها بیمار

تقریباً ۱۵ میلیون نفر در سراسر جهان با آسیب‌های نخاعی زندگی می‌کنند و این گروه از بیماران اغلب بازگرداندن حرکت دست را به عنوان اولویت بیشتری نسبت به عملکرد روده، جنسی و توانایی راه رفتن قرار می‌دهند. چاد باوتون، محقق پزشکی بیوالکترونیک در Northwell Health و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: "این تحقیق امیدی برای میلیون‌ها بیمار دارد و فرصت‌هایی برای تحقیقات آینده و کاربردهای بالینی عملی که می‌تواند به صدها هزار نفر از کسانی که با فلج زندگی می‌کنند کمک کند، ایجاد می‌کند."

🔗 نحوه کارکرد دستگاه

سیستم دور زدن دوگانه نورونی از یک دستگاه رابط مغز و کامپیوتر استفاده می‌کند. این شامل پنج میدان میکرو الکترود است که قادر به خواندن فعالیت مغز و ارائه تحریک الکتریکی هستند و در مغز توماس کار گذاشته شده‌اند. محققان این میدان‌ها را با تحریک الکتریکی نخاع از طریق پچ‌های قابل پوشیدن که بر روی پوست توماس قرار دارند، ترکیب کردند. هدف: تقویت فرآیند طبیعی به نام نورولاستیکیتی (neuroplasticity) که نحوه شکل‌گیری ارتباطات جدید در مغز و سیستم عصبی را هدایت می‌کند.

✋ بهبود حرکتی و حس مجدد

تیم تحقیقاتی سیگنال‌های مغز توماس را در حین تصور حس لمس ضبط کرد و سپس این سیگنال‌ها را از طریق پچ‌های روی پوستش و به طور مستقیم به مناطق حسی مغز او "پخش کرد". این سیستم یک مدل محاسباتی شبکه عصبی را برای رمزگشایی سیگنال‌های مغز توماس استفاده کرد، که در طول دوره مطالعه دقت بالایی از خود نشان داد و حرکات موردنظر او را برای ماه‌ها شناسایی کرد.

با این رابط مغز و کامپیوتر، کیت توماس اکنون توانایی انجام حرکات ظریف مانند گرفتن و بلند کردن پوسته‌های تخم‌مرغ خالی بدون شکستن آنها را دارد. توماس به مدت ۳۵ هفته از این دستگاه استفاده کرد و در این مدت قدرت بازوی راستش ۸۶ درصد و قدرت بازوی چپش ۶۲ درصد افزایش یافته است. در پایان مطالعه، او می‌توانست بینی‌اش را پاک کند یا دهانش را خراش دهد در حالی که از دستگاه استفاده می‌کرد.

🎉 بازگشت حس لمس

در حدود شش ماهگی درمان، توماس توانست حس لمس را در مچ دست راستش دوباره به دست آورد. این اولین باری بود که پس از آسیب‌دیدگی‌اش، حسی را در دستانش احساس می‌کرد. جالب و مهم است که برخی از این بهبودها حتی پس از خاموش شدن دستگاه نیز ادامه داشتند. باوتون گفت: "به طرز شگفت‌انگیزی، در پیگیری اخیر، مشخص شد که این پیشرفت‌ها بیش از دو سال بعد هنوز وجود دارند. این بسیار دلگرم‌کننده است." توماس افزود: "توانستن حس لبه‌های دست خواهرم، نوازش سگم و احساس کردن پشم او – این تجربیات که آسیب آنها را از من گرفت، حالا دوباره به من بازگشته است. اما فراتر از جلسات مطالعه، اکنون می‌توانم صورت خود را خراش داده و چشمانم را به طور مستقل پاک کنم. این تکنولوژی مجدداً ارتباط و حس خودم را به من بازگردانده است."