نخستین رابط مغزی مداخله‌ ای در جهان، توان حرکت را به یک بیمار فلج چینی بازگرداند

پیشرفت‌های اخیر در حوزه رابط‌های مغز و رایانه (BCI)، چشم‌انداز نوینی را برای بازگرداندن توانایی‌های حرکتی به بیماران مبتلا به فلج ایجاد کرده است. اکنون برای نخستین بار، تیمی از پژوهشگران چینی توانسته‌اند یک رابط مغزی را به‌صورت مداخله‌ای و با استفاده از رگ‌های خونی به مغز منتقل کنند؛ اقدامی که بدون نیاز به جراحی باز مغز صورت گرفته و نتایج چشم‌گیری به همراه داشته است. این دستاورد می‌تواند نقطه عطفی در علم نوروفناوری و درمان بیماری‌های عصبی باشد.

آغاز یک دستاورد پزشکی با استفاده از رابط مغز – رایانه از طریق رگ‌ های خونی

دانشمندان دانشگاه نانکای چین توانسته‌اند نخستین آزمایش انسانی رابط مغز-رایانه مداخله‌ای را با موفقیت بر روی یک بیمار فلج انجام دهند. این روش نوین بر پایه انتقال الکترودها از طریق عروق خونی به مغز طراحی شده و برخلاف روش‌های مرسوم، نیازی به جراحی باز ندارد.

• تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور دوان فِنگ موفق شد این فناوری را روی یک مرد ۶۷ ساله که به دلیل سکته مغزی دچار فلج نیمه بدن شده بود، پیاده‌سازی کند.
• علی‌رغم تلاش‌های توان‌بخشی سنتی، روند بهبودی این بیمار کند بود و به همین دلیل، رابط مغز-رایانه به عنوان راهکاری جایگزین در نظر گرفته شد.
• این اقدام، نخستین کاربرد انسانی موفق فناوری Interventional BCI در جهان محسوب می‌شود که از طریق رگ‌ها، سیگنال‌های مغزی را برای بازیابی عملکرد حرکتی به کار می‌گیرد.

روش نوآورانه انتقال الکترود از طریق عروق به مغز

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این پروژه، استفاده از روشی کم‌تهاجمی برای دسترسی به مغز است. برخلاف روش‌هایی مانند نورالینک که مستلزم باز کردن جمجمه و اتصال مستقیم تراشه به بافت مغزی هستند، این فناوری جدید با استفاده از رگ‌های گردن به مغز دسترسی پیدا می‌کند.

• دانشمندان با بهره‌گیری از تصویربرداری دقیق، الکترودهای نازکی به قطر حدود ۵۰ میکرومتر را در قالب یک استنت (Stent) داخل دیواره عروق خونی مغز قرار دادند.
• این الکترودها از طریق یک سیم نازک به دستگاهی بی‌سیم که در زیر پوست ناحیه قفسه سینه کاشته می‌شود، متصل شده‌اند.
• این سیستم توانایی دریافت سیگنال‌های الکتریکی مغز (EEG) را داشته و اطلاعات مربوط به فعالیت‌های عصبی را برای پردازش به رایانه منتقل می‌کند.

ترکیب فناوری الکتروتراپی با رابط مغزی برای تسریع توان‌ بخشی

فناوری جدید تنها به دریافت سیگنال‌های مغزی اکتفا نکرده و با استفاده از تحریک الکتریکی کنترل‌شده، امکان تمرین اندام‌ها و تسریع در فرآیند بازتوانی را فراهم کرده است. این رویکرد موجب تحریک نورون‌ها و افزایش انعطاف‌پذیری عصبی یا نوروپلاستیسیتی شده است.

• پروفسور فنگ اعلام کرده که این روش به بیمار کمک می‌کند تا در طول زمان، کنترل ارادی خود را بر اندام‌ها بازیابد و حرکات طبیعی‌تری انجام دهد.
• سیستم به‌گونه‌ای طراحی شده که امکان تنظیم لحظه‌ای شدت تحریک الکتریکی را فراهم می‌کند؛ بنابراین می‌توان برنامه درمانی را بر اساس وضعیت فیزیکی بیمار به‌روزرسانی کرد.
• هدف نهایی از این سیستم، بازآموزی مغز برای بازیابی مهارت‌های حرکتی ازدست‌رفته است؛ امری که تاکنون با روش‌های کلاسیک به‌سختی ممکن بود.

بازگشت عملکرد حرکتی و نتایج چشم‌ گیر درمان

یکی از موفقیت‌های مهم این پروژه، بازگشت توانایی انجام برخی فعالیت‌های روزانه توسط بیمار است. بیمار مورد نظر توانست با اراده خود اجسام را بگیرد و کارهایی مانند برداشتن دارو را انجام دهد، که این پیشرفت در مدت زمان نسبتاً کوتاهی حاصل شده است.

• رسانه‌های چینی گزارش دادند که تاکنون هیچ گونه عوارض جانبی از جمله عفونت، لخته‌ شدن خون یا واکنش ایمنی بدن نسبت به این سیستم گزارش نشده است.
• این موضوع احتمال استفاده گسترده از این فناوری را در آینده بالا می‌برد، زیرا هم ایمنی بالایی دارد و هم از روش‌های تهاجمی مرسوم ایمن‌تر است.
• با ادامه مطالعات و بهینه‌سازی این روش، می‌توان آن را برای گروه گسترده‌ای از بیماران مبتلا به فلج ناشی از سکته مغزی، آسیب نخاعی یا بیماری‌های نورودژنراتیو به کار گرفت.

نتیجه‌ گیری

پیشرفت‌های اخیر در حوزه رابط‌های مغز-رایانه، مرزهای توانمندی‌های انسانی را به‌شکل چشمگیری گسترش داده‌اند. پروژه دانشگاه نانکای چین نشان‌دهنده جهشی بزرگ در پزشکی عصبی است؛ زیرا نشان می‌دهد می‌توان بدون جراحی باز، از طریق فناوری‌های مداخله‌ای، عملکرد حرکتی را در بیماران فلج احیا کرد. آینده این فناوری می‌تواند در درمان بیماری‌هایی چون ALS، پارکینسون و سایر اختلالات حرکتی تحولی اساسی ایجاد کند. ادامه این مسیر نیازمند همکاری نزدیک دانشمندان، مهندسان و پزشکان است تا این تکنولوژی از آزمایشگاه به تخت بیمارستان و زندگی روزمره افراد منتقل شود.