آسیب های نخاع معمولا موجب فلج شدن بیمار می شوند. زیرا اعصاب نخاعی ارتباطات بسیار پیچیده و دقیقی با یکدیگر دارند و مغز را به عضلات بدن متصل می کنند. مطالعه جدیدی روی میمون ها انجام شده است تا بتواند این اتصالات پیچیده را پس از تخریب، دوباره راه اندازی کند. به این صورت که آنها الکترودهایی در مرکز کنترل حرکات در مغز کار گشته و سپس با سیم آنها را به الکترودهای متصل به عضلات متصل می کنند. آنها موفق شده اند در میمونی که دستش را موقتا فلج کرده بودند، با استفاده از این الکترودها حرکت ایجاد کنند. بدون شک این کار سرآغاز مهمی در درمان بیماران قطع نخاع است.
توضیح: نورون (سلول عصبی) های بدن به دو دسته مرکزی و محیطی تقسیم می شوند. مرکزی همان مغز و نخاع هستند. محیطی به نورون هایی که از نخاع خارج شده و به عضله متصل می شوند، گفته می شود. اکنون جراحان با درصد موفقیت بالایی می توانند اعصاب محیطی قطع شده را پیوند زده و پس از مدتی (گاها تا چند سال) حرکت به اندام بر می گردد. اما با توجه به پیچیدگی ارتباطات در اعصاب مرکزی، آسیب آنها فعلا درمان مناسبی ندارد (فعلا).
در سال های اخیر، دانشمندان گام های بزرگی در جهت تولید اندام های مصنوعی برای بازتوانی بیماران فلج برداشته اند. آنها روش هایی برای ترجمه سیگنال های الکترودهایی که در مغز کار می گذارند، دارند و افراد معلول می توانند با قدرت فکرشان یک نشانگر را در مونیتور کنترل کنند یا
. در طرف دیگر بیمارانی نیز وجود دارند که با دستگاه هایی خاص و با استفاده از پالس های الکتریکی، تا حدی حرکت را به اندام فلج شان باز گردانده اند.
مطالعه جدید در واقع ترکیب دو روش بالا است. متخصص اعصاب لی میلر عضو دانشکده پزشکی فینبرگ در دانشگاه نورث وسترن شیکاگو و همکارانش موفق شده اند دو الکترود را در قسمت حرکتی قشر خاکستری مغز دو میمون جا سازی کنند. این ناحیه از مغز مسئول دستورات حرکتی برای عضلات بدن است. این دانشمندان دقیقا الکترودها را در ناحیه کنترل کننده حرکات دست قرار داده اند و فعالیت الکتریکی حدود ۱۰۰ نورون (سلول عصبی) آنجا را ثبت می کنند.
در عمل جراحی جداگانه ای، آنها پنج الکترود را در سه عضله حرکت دهنده دست کاشتند. با ثبت جریان های الکتریکی الکترودهای مغزی، آنها موفق شدند عضلات دست میمون را به حرکت در آورند و او توانست اشیا مختلف را با دست بردارد (Grab).
برای این کار میلر و همکارانش ابتدا فعالیت الکتریکی مغز را برای هر یک از این سه عضله با الگوریتم های ترجمه کننده کامپیوتری آنالیز می کردند و حاصل را برای عضله ها می فرستادند.
آنها برای آزمایش ایده شان یک داروی بلوک کننده عصبی به یکی از دست های میمون ها تزریق کردند، به طوری که دست آنها موقتا فلج گردید. با این کار میمون ها برای انجام کارهای ساده و روزمره شان به مشکل برخوردند. سپس دانشمندان الکترودها را روشن کردند، میمون ها موفق شدند ۸۰ درصد کارایی اولیه شان را به دست آورند.
لی میلر می گوید: «تفاوت اساسی سیستم ما نسبت به موارد قبل این است که ما دقیقا به فرمان مغز گوش می دهیم و بر اساس آنها حرکت ایجاد می شود.» او امیدوار است با پیشرفت این روش، افراد معلول فقط با فکر کردن بتوانند اندام های خود را حرکت دهند. هنوز این سیستم باید بهبود پیدا کند و از طرف دیگر بیماران استفاده کننده از آن نیز خود را با آن وفق دهند. میلر می گوید: «به نظر نمی رسد مانع فنی بزرگی در بازتوانی بیماران داشته باشیم.» البته او اضافه می کند که هنوز چند سالی تا تکمیل و بهبود سیستم فاصله داریم.
اندره شوارتز، متخصص اعصاب از دانشگاه پیتزبورگ پنسیلوانیا می گوید این مطالعه، اولین مورد در ترجمه فرمان های مغز و تحریک مناسب عضلات است. اما او به این نکته هم اشاره کرد که آسیب های نخاعی فلج های وسیع و شدیدتری نسبت به داروی فلج کننده میمون در تحقیق میلر، ایجاد می کنند. «در یک دست واقعا فلج شده، تعداد بسیار بیشتری از عضلات باید به حرکت در آیند.» «برای رسیدن به رفتارهای دقیق و طبیعی تر، باید با الکترود های فراوان تر و دقیق تری عضلات را تحریک کرد.»
آقای میلر نیز موافق است که رسیدن به دقت بیشتر مشکل اصلی پیش رو است. یکی از روش های تیم او برای رسیدن به دقت بیشتر، سعی در تحریک عصب محیطی (متصل به عضله) به جای تحریک مستقیم عضله است. «اگر ما بتوانیم جزییات اعصاب محیطی را درک کنیم، باید بتوانیم تمام عضلات متصل به عصب را تحریک کنیم.
وبسایت مهندسی پزشکی مهندسی زندگی
