وقال أحد الباحثين المشاركين في الدراسة: "أهم نتيجة لهذه الدراسة هو أن التحفيز الدقيق للقشرة الحركية يمكن أن يسبب إحساسا طبيعيا، بدلا من الوخز".
[ترجمة د.نحماني موشيه]
تخيل أنك تعرضت لحادث سيارة أدى إلى إصابتك بالشلل في يديك وأصابعك. الآن، تخيل أنك ستستعيد القدرة على الشعور بها، بعد عقد من الزمان، بمساعدة يد آلية يتحكم فيها الدماغ وتتصل به مباشرة.
وهذا بالضبط ما عايشه ناثان كوبلاند البالغ من العمر 28 عاماً بعد خروجه من جراحة الدماغ حيث تم توصيله بواجهة دماغية حاسوبية، وهي واجهة طورها باحثون من جامعة بيتسبرغ ومركزها الطبي. وفي الدراسة التي نشرت نتائجها في المجلة العلمية علوم الطب بالحركةأظهر فريق من الباحثين بقيادة روبرت جاونت، أستاذ الطب الطبيعي وإعادة التأهيل، لأول مرة على الإطلاق لدى البشر تقنية تسمح للأشخاص المصابين بالشلل باستعادة حاسة اللمس بمساعدة ذراع آلية يتحكم فيها الدماغ.
وقال أحد شركاء البحث: "إن النتيجة الأكثر أهمية لهذه الدراسة هي أن التحفيز الدقيق للقشرة الحركية يمكن أن يسبب إحساسا طبيعيا، بدلا من الوخز". التحفيز آمن تمامًا، وتستمر الأحاسيس المستيقظة لعدة أشهر. ولا تزال هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث من أجل فهم أفضل لأنماط التحفيز المطلوبة لمساعدة المرضى على تحسين حركاتهم.
هذه ليست المحاولة الأولى لفريق البحث هذا لتكنولوجيا واجهة الدماغ والحاسوب. منذ حوالي أربع سنوات، أوضحت البروفيسور جينيفر كولينجر، المؤلفة المشاركة في الورقة التي تصف الدراسة الحالية، كيف ساعدت التكنولوجيا السيدة جان شويرمان، التي أصيبت بالشلل في جميع أطرافها الأربعة نتيجة مرض تنكسي. وتم توزيع ونشر مقطع الفيديو الذي تظهر فيه السيدة وهي تأكل مكعبًا من الشوكولاتة بنفسها بمساعدة الذراع الآلية التي يتحكم فيها الدماغ، في جميع أنحاء العالم.
ومع ذلك، فإن الطريقة التي تتحرك بها أذرعنا بشكل طبيعي وتتفاعل مع البيئة المحيطة بنا لا يتم التحكم فيها فقط من خلال التفكير وتحريك العضلات المناسبة. ويستطيع الإنسان التمييز بين قطعة الكعكة وعلبة الشراب بمساعدة حاسة اللمس، ويمسك الكعكة بلطف أكثر من العلبة. إن ردود الفعل المستمرة التي نتلقاها من حاسة اللمس لها أهمية أساسية للدماغ الذي يتحكم في الحركة وقوة القبضة.
بالنسبة لفريق البحث، كانت هذه الخطوة بمثابة الخطوة التالية الواضحة لتقنيتهم. أثناء البحث عن المرشح المناسب، قام الباحثون بتحسين وضبط نظامهم بحيث تنتقل الإشارات الواردة من الذراع الآلية عبر مجموعة من الأقطاب الكهربائية الدقيقة المزروعة في منطقة الدماغ حيث توجد الخلايا العصبية التي تتحكم في الحركة والحركة. تقع لمسة اليدين. تشكل مجموعة الأقطاب الكهربائية الدقيقة ونظام التحكم الخاص بها، الذي طورته شركة Blackrock Microsystems، إلى جانب الذراع الآلية، التي بناها مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز، جميع أجزاء المرفق.
أصيب ناثان كوبلاند بالشلل في أطرافه الأربعة بعد تعرضه لحادث سيارة. مباشرة بعد وقوع الحادث، تم تسجيله في قاعدة بيانات المرشحين الراغبين في المشاركة في مشروع التجارب السريرية في جامعة بيتسبرغ. وبعد مرور ما يقرب من عقد من الزمن، سأله فريق البحث عما إذا كان يرغب في المشاركة في الدراسة التجريبية. وبعد اجتيازه اختبارات الفحص الأولية، تم نقله إلى غرفة العمليات في الربيع الماضي. قام الباحثون بزرع مجموعة من الأقطاب الكهربائية، كل منها بحجم زر القميص، في دماغ ناتان. قبل الجراحة نفسها، تم استخدام طرق التصوير لتحديد المناطق الدقيقة في دماغه التي تتحكم في أحاسيس كل من أصابعه وكفه. وقال ناتان بعد حوالي شهر من الجراحة الناجحة التي خضع لها: "أستطيع أن أشعر حرفيا بكل واحد من أصابعي، إنه شعور غريب حقا". "أحيانًا يبدو الأمر وكأنه تيار كهربائي وأحيانًا يشبه الضغط، لكن في معظم الحالات أستطيع أن أعرف بالضبط ما يفعله كل إصبع من أصابعي. أشعر كما لو أن أصابعي تتلامس مع عظمة أخرى أو كما لو تم الضغط عليها." وفي الوقت الحالي، يستطيع ناثان أن يشعر بالضغط المطبق على أصابعه وتصل شدة هذا الضغط إلى درجة معينة، رغم أنه لا يستطيع معرفة ما إذا كانت المادة ساخنة أم باردة، كما يوضح أحد الباحثين في الفريق.
يشرح أحد الباحثين التقدم في هذه التكنولوجيا: "لقد قمنا بتطوير هذا البحث ببطء ولكن بثبات. قبل أربع سنوات أظهرنا كيف يمكن التحكم في حركة المرور. لقد أظهرنا الآن كيف يمكن استخدام الذراع الآلية لتجديد حاسة اللمس لدى الطرف المشلول". ويوضح الباحث أن الدراسة برمتها تهدف إلى الاستفادة من القدرات الطبيعية والموجودة للدماغ من أجل إعادة ما فقده ولم ينساه الإنسان. يوضح الباحث الرئيسي: "الهدف النهائي هو إنشاء نظام يسمح بالحركة والاستشعار مثل الذراع الطبيعية". وأضاف: "لا يزال أمامنا طريق طويل لتحقيق هذا الهدف، لكن البداية واعدة بشكل خاص".
