في أحد أفلام "حرب النجوم"، يفقد البطل لوك سكاي ووكر يده في المعركة. وهو لا يفقد الأمل، وفي غضون ساعات قليلة يتلقى يدًا آلية جديدة تتصل مباشرة بجسده وتعمل مثل اليد العادية في كل شيء.
في أحد أفلام "حرب النجوم"، يفقد البطل لوك سكاي ووكر يده في المعركة. وهو لا يفقد الأمل، وفي غضون ساعات قليلة يتلقى يدًا آلية جديدة تتصل مباشرة بجسده وتعمل مثل اليد العادية في كل شيء.
وعندما صدر الفيلم في السبعينيات، كانت مثل هذه اليد الاصطناعية تعتبر خيالاً علمياً لا أكثر. ولكن الآن، ولأول مرة، تم عرض طرف اصطناعي آلي يتم التحكم فيه عن طريق واجهات يتم زرعها مباشرة في العظام وتوصيلها بأعصاب المريض وعضلاته في العيادة. وقد أتاح الاندماج بين الجسم والذراع الاصطناعية للمريض قدرات وظيفية بمستوى لم يسبق له مثيل، بما في ذلك القدرة على الاستشعار الأساسية. وأصبحت اليد في الواقع جزءا لا يتجزأ من جسم المريض، وكان قادرا على استخدامها لجميع احتياجاته، بما في ذلك العمل البدني.
يقول ماكس أورتيز كاتالان، الذي قاد البحث في جامعة تشالمرز: "لقد استخدمنا وصلة عظمية لتزاوج شخص مع آلة بشكل ثابت ومع مرور الوقت...". "ترتبط الذراع الاصطناعية مباشرة بالهيكل العظمي وبالتالي تكتسب الاستقرار الميكانيكي. كما يرتبط نظام التحكم البيولوجي لدى الإنسان، أي الأعصاب والعضلات، بنظام التحكم في الآلة من خلال الأقطاب العصبية العضلية. وهكذا يتم إنشاء اتحاد حميم بين الجسم والآلة؛ بين علم الأحياء والميكاترونكس."
بالنسبة للمريض الذي شارك في الدراسة، يعد هذا تحسنًا كبيرًا مقارنة بالطرف الاصطناعي الذي استخدمه حتى الآن. لقد تم بتر ذراعه بالفعل منذ أكثر من عشر سنوات، وكانت ذراعه الاصطناعية السابقة تتلقى تعليمات من أقطاب كهربائية موضوعة على الجلد. كان على هذه الأقطاب الكهربائية أن تتعامل مع مهمة صعبة بشكل خاص: جمع الرسائل الكهربائية من العضلات والأعصاب الموجودة تحت الجلد، واستنتاج منها كيف يريد المريض أن تتحرك اليد. حقق هذا النهج نجاحًا محدودًا، ونتيجة لذلك كانت اليد الاصطناعية السابقة تميل إلى ارتكاب أخطاء مستمرة.
وترتبط الذراع الاصطناعية الجديدة مباشرة بنظام التحكم في الجسم، وبالتالي فهي قادرة على أداء المهام بمستوى أعلى بكثير من الدقة والبراعة. ويمكن ملاحظة النجاح في حقيقة أن المريض يعمل كسائق شاحنة في شمال السويد، ومنذ العملية تمكن من التعامل مع جميع المواقف المحتملة: فهو قادر على ربط الحمولة بالشاحنة وتشغيل الآلات ذات الصلة، وحتى إجراء عمليات دقيقة، مثل ترتيب كرتونة البيض وربط أحذية التزلج على أقدام أطفاله.
الإجراءات المختلفة التي يقوم بها المريض باليد الصناعية الجديدة. يمكنك النقر على الصورة للتكبير. المصدر: علم الطب الانتقالي.
.
ويعد المريض حاليًا أيضًا الأول في العالم الذي يكتسب حاسة اللمس الاصطناعية من خلال الطرف الاصطناعي مع مرور الوقت. وبما أن الزرعة متصلة مباشرة بالأعصاب والعظام، فهي قادرة على نقل الإشارات في الاتجاه المعاكس أيضًا – من اليد الاصطناعية إلى الدماغ. لقد تم بالفعل إجراء محاولات مماثلة في الماضي باستخدام أطراف اصطناعية أكثر بدائية، ولكن فقط لفترات قصيرة مدتها شهر تقريبًا. وفي التجربة الحالية، اكتسب المريض "حاسة اللمس" الأساسية من خلال اليد الاصطناعية لمدة 11 شهرا، حتى نُشرت الدراسة الأسبوع الماضي. وأرسلت الأقطاب الكهربائية إشارات كهربائية إلى أعصابه، تُرجمت في ذهنه على شكل إحساس طفيف "بالدغدغة" في الأماكن التي ضغط فيها الباحثون على اليد بالقلم. ويعتزم الباحثون مواصلة تحسين قدرة اليد على نقل المعلومات إلى الأعصاب، تمامًا مثل اليد البيولوجية الطبيعية - بل وحتى أفضل.
ويعتزم الباحثون علاج المزيد من الأشخاص ذوي الإعاقة بالتكنولوجيا الجديدة في وقت لاحق من هذا العام، لكن البعض يتساءل عن عدد مبتوري الأطراف الذين سيكونون قادرين على تحمل تكاليف هذه الأطراف الاصطناعية المتطورة. ويكتسب هذا السؤال أهمية خاصة في عالم تتسبب فيه الألغام الأرضية في أكثر من 26,000 ألف عملية بتر أعضاء سنوياً، وخاصة في البلدان النامية. ومع ذلك، من المتوقع أن تنخفض تكاليف الأطراف الاصطناعية الروبوتية مع الانخفاض المستمر في تكاليف مكونات الحوسبة. إن الانخفاض في تكاليف المكونات هو ما أدى إلى انخفاض تكلفة جهاز كمبيوتر يحتوي على مليون ترانزستور في العشرين عامًا الماضية من 222 دولارًا إلى 6 سنتات فقط. لا يبدو من المرجح أن يتوقف هذا الأمر في المستقبل القريب (في الواقع، الانخفاض في الأسعار يزداد بشكل أسرع)، وستنخفض أيضًا تكاليف الأطراف الاصطناعية معه. قد تنخفض أيضًا تكلفة التركيب والتوصيل بالجسم في العقود القادمة من خلال استخدام الروبوتات المتقدمة لإجراء الجراحة.
كل هذا يدل على أن اليد الصناعية التي تتصل بالجسم والأعصاب ما هي إلا عرض لما سيأتي: عالم تندمج فيه البيولوجية والاصطناعية مع بعضها البعض بشكل شبه مستمر، وستكون عمليات زرع الأعضاء متاحة لمعظم الناس. هناك بالفعل العديد من التحديات التي يتعين حلها في الطريق إلى هذا المستقبل، ولكننا اتخذنا بالفعل الخطوات الأولى. وحتى لو شعرنا بالتعب في منتصف الطريق، فقد نكتشف أن أرجلنا قابلة للتبديل.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 3
يبدو أنك بعيد بعض الشيء عن الواقع
بعد سيرتك الذاتية، قمت هنا بمسح أوراق الدفاع التي كتبتها مؤسسة موثوقة، على سبيل المثال حول العلوم والتكنولوجيا في إيران. وباستثناء الإنترنت وهو شعبوي (دون الاستهانة بالمجال) أي في الموضة اليوم، فهذا هو الموضوع الثاني الذي يشيرون إليه. وفيما يتعلق بالعلوم والتكنولوجيا في إيران، يتم تجاهل العلماء الإيرانيين في الولايات المتحدة. أحدهما فاز بميدالية فيلدز هذا العام، والآخر باحث رائد في فيزياء الكم. في مجال الكهرباء والإلكترونيات، أرى عددًا لا بأس به من العلماء الإيرانيين. ولذلك يبدو لي أن الادعاء بأنه لا يوجد علم في إيران يقتصر على ذلك. ويكفي أن تشاهد CNN وSKY وBBC كل يوم وترى أن فرضيتهم الأساسية هي أن العالم المستقبلي سيكون مسلماً، وفي الولايات المتحدة عندما يبحثون عن عالم رائد في مجال معين، فإنهم يبحثون حالياً عن مسلم. "وإخفاء" اليهود في وسائل الإعلام. لذلك، في نفس الوقت الذي يتم فيه البحث عن المستقبل بناءً على الاختراعات والعلم، كما فعلت في كتابك، في رأيي، يجب أن يتم البحث في المستقبل على أساس التغيير الديموغرافي الواضح الذي يحدث اليوم. وهذا الاتجاه أحادي الدين، ومن بين الديانات الثلاث، يفوز الأكثر تشددا، والذي يلجأ إلى قاسم مشترك أقل. لقد نهض العالم الثالث من فراشه ويهدد بابتلاع العالم الأول بنجاح تام. إن تسامح العالم مع احتلال واسع النطاق في الأراضي العربية أعلى كثيراً من تسامحه مع هجوم على غزة. ولو لم ترتكب هناك إبادة جماعية على الإطلاق، لكانت العودة مقبولة بالتفاهم. تم التبرع بـ 5.4 مليار شيكل لغزة هذا الأسبوع، في حين تم التبرع بمبلغ أقل بكثير للعراق وسوريا. لدى بريطانيا وقت أطول لمناقشة وضع الفلسطينيين مقارنة بالوضع في إيران والعراق، وبالتالي في أوروبا كلها. سيكون هناك من يدعي أنني في الموقع الخطأ، لكن المستقبل في نظري سيذهب إلى حيث سيقوده الاتجاه الديمغرافي وليس حسب الاتجاه العلمي.