مكن نظام يعيد الاتصال بين الدماغ والعمود الفقري رجلا مشلولا بسبب إصابة في الحبل الشوكي من استعادة القدرة على المشي شبه الطبيعية.
وبمجرد فك تشفير نشاط دماغ المريض، استغرقت واجهة الدماغ والعمود الفقري دقائق فقط للمعايرة، وبعد ذلك أبلغ الرجل عن التحكم الطبيعي في الحركات. لا يزال بحاجة إلى عكازات ولكن يمكنه التنقل بسهولة في المنحدرات والخطوات، متجاوزا المكاسب من العلاجات السابقة، حسبما أفاد الباحثون في 24 مايو في Nature.
ويقول V. Reggie Edgerton، وهو عالم وظائف الأعضاء في مركز رانشو لوس أميجوس الوطني لإعادة التأهيل في داوني، كاليفورنيا: «النتائج تتفق مع ما آمل أن يحدث، وهو أمر مشجع»، ويضيف «نحن في مرحلة الأخوان رايت والهروب».
ويمكن أن تؤدي إصابات الحبل الشوكي إلى قطع الاتصال بين الدماغ والعمود الفقري، مما يسبب الشلل، وأظهرت الأبحاث السابقة أن تحفيز أعصاب الحبل الشوكي يمكن أن ينتج حركة (SN: 8/3/22)، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام نشاط دماغ المريض لإعادة التحكم الطوعي في حركات الساق.
وترك حادث ركوب الدراجات قبل 12 عاما الرجل البالغ من العمر 40 عاما، والذي يفضل أن يتم التعرف عليه باسمه الأول، جيرت جان، مشلولا بسبب إصابة غير مكتملة في الحبل الشوكي. بعد ست سنوات، التحق بتجربة سريرية تتضمن زرع الحبل الشوكي الذي يحفز الأعصاب التي تتحكم في حركات الساق. استعاد القدرة على المشي مع المشاية، ولكن هذا تضمن القيام بحركات كعب غير طبيعية، التقطتها مستشعرات الحركة، لتحفيز أنماط تحفيز الأعصاب المبرمجة مسبقا. كان يواجه صعوبة في البدء والتوقف، ولم يكن بإمكانه المشي إلا على الأسطح المستوية.
وتهدف الدراسة الجديدة إلى تسليم السيطرة إلى دماغ جيرت جان. «على الرغم من استخدام تحفيز [زرع الحبل الشوكي] لمدة ثلاث سنوات، فقد وصل إلى هضبة في شفائه، وأصبح مهتما باستخدام التحفيز الجديد الذي يتحكم فيه الدماغ»، كما يقول غريغوار كورتين، عالم الأعصاب في مدرسة البوليتكنيك الفيدرالية في لوزان في سويسرا. «لذلك أصبح أول طيار اختبار لدينا.»
وأضاف كورتين وزملاؤه غرسة دماغية لإنشاء نظام يترجم الفكر إلى حركة، ليسجل صفيفان من الأقطاب الكهربائية يقعان على سطح الدماغ النشاط من القشرة الحسية الحركية، وهي منطقة من الدماغ تساعد في توجيه حركات العضلات. يتم إرسال هذه الإشارات لاسلكيا إلى وحدة معالجة تحولها إلى أنماط تحفيز تنتقل إلى غرسة الحبل الشوكي.
وبعد الزرع، طلب كورتين وزملاؤه من غيرت جان محاولة تحريك مفصل الساق أثناء تحليل نشاط دماغه.
ووجد الباحثون أنماطا مختلفة من النشاط متباينة بين حركات الورك والركبة والكاحل، مما مكنهم من تعيين إشارات الدماغ للحركات المقصودة، وابتكر الفريق أنماط تحفيز تستهدف العضلات التي تتحكم في خفض الوزن، والدفع للأمام وتقلبات الساق، لإعادة إنتاج حركات المشي.
وأثناء الاستخدام، تترجم خوارزمية الذكاء الاصطناعي إشارات الدماغ الواردة إلى إشارات أوامر مناسبة لزرع العمود الفقري. قام الباحثون بمعايرة النظام حتى يتمكن غيرت جان من التحكم في مقدار الحركة.
ويقول كورتين:» هذا يجلب نمطا أكثر مرونة للمشي «، مما يساعده على تكييف وضع قدمه وحتى تسلق السلالم. وقال غيرت جان في 23 مايو خلال مؤتمر صحفي:» كان التحفيز من قبل يسيطر علي، والآن أنا أتحكم في التحفيز». ووجد الباحثون أن برنامج التدريب على «إعادة التأهيل العصبي» أثناء استخدام الجهاز أدى إلى تحسينات في الحركة حتى مع إيقاف تشغيل واجهة الدماغ والعمود الفقري. تقول كورتين:» هذا يشير إلى تطور اتصالات عصبية جديدة». يحتاج الباحثون إلى فهم المزيد حول كيفية عمل هذا التعافي.
والسؤال هو: أين في الدماغ هو الحصول على اتصال إلى أين في الحبل الشوكي؟ ونحن لا نعرف ذلك حقا، « يقول إدجيرتون. «نحن بحاجة إلى معرفة كيف يعمل الاثنان معا.” أدى مدى تعافي غيرت جان إلى تعزيز جودة الحياة، مثل التنقل في المنزل بشكل مستقل، أو الوقوف في حانة تشرب مع الأصدقاء.
ويقول إدجيرتون:» هذا هو هدف الكثير من الأشخاص المصابين بالشلل التام». «أن يقف في حانة، ينظر الناس وجها لوجه.»في حين أن العديد من الأشخاص المصابين بالشلل يعطون الأولوية لمشاكل أخرى، مثل وظيفة الحمام وضغط الدم، فإن هذه الدراسة تهدف فقط إلى استعادة الحركة.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
https://www.sciencenews.org/article/brain-implant-paralysis-walk