سمحت عملية زرع حديثة بدماغ رجل باستعادة الحركة وحاسة اللمس مجددا بعد أن تسببت إصابة الحبل الشوكي في حالة من الشلل الجزئي.
ووفقا لبيان صحفي، فهذه المرة الأولى التي يتم فيها استعادة كل من الوظيفة الحركية والشعور باللمس باستخدام نظام جديد يجمع بين زراعة الدماغ مع برنامج قراءة الإشارات، كما هو موضح في ورقة نشرت في مجلة Cell.
وقام الباحثون في Battelle، وهي منظمة خاصة غير ربحية متخصصة في التكنولوجيا الطبية، بتطوير نظام brain-computer interface وزرعوه في عام 2014، في دماغ إيان بورخارت، الذي أصيب بالشلل في عام 2010، بعد قطع الحبل الشوكي.
وقطعت الإصابة تماما الإشارات الكهربائية التي تنتقل من دماغ بورخارت إلى يديه، عبر الحبل الشوكي. لكن الباحثين توصلوا إلى أنه يمكنهم تخطي الحبل الشوكي لربط قشرة المحرك الأساسية في بورخارت بيديه من خلال التتابع.
ويرسل منفذ في الجزء الخلفي من جمجمته إشارات إلى جهاز كمبيوتر. ويقوم البرنامج الخاص بفك تشفير الإشارات وتقسيمها بين الإشارات المقابلة للحركة واللمس على التوالي. ويقع إرسال كل من هذه الإشارات إلى كمّ من الأقطاب الكهربائية حول ساعد الرجل.
لكن فهم هذه الإشارات أمر صعب للغاية. وقال الباحث الرئيسي في Battelle، باتريك غانزر لموقع Wired: “نحن نفصل الأفكار التي تحدث في نفس الوقت تقريبا وتتعلق بالحركات واللمس شبه الإدراكي، وهو تحد كبير”.
وشهد الفريق بعض النجاحات المبكرة فيما يتعلق بالحركة، وهي الهدف الأولي للنظام الذي يطلق عليه اختصارا اسم BCI، ما سمح لبورخارت بالحركة والشعور باللمس مرة أخرى، وقال الباحثون إن التغيير كان دراماتيكيا لدرجة أن المريض كان قادرا على فهم العناصر وحتى مارس لعبة تعتمد على البراعة مثل Guitar Hero.
لكن إعادة اتصاله بيده كانت مهمة أكثر صعوبة. وباستخدام جهاز اهتزاز بسيط أو “نظام لمسي يمكن ارتداؤه”، تمكن بورخارت من معرفة ما إذا كان يلمس شيئا أم لا دون رؤيته.
وقام الباحثون بالفعل بتضخيم الإشارات الخافتة بما يكفي بحيث يمكن للدماغ التقاطها باستخدام نظام BCI، عبر الرقاقة المزروعة في الدماغ التي تعمل كوسيط لترجمة الإشارة إلى نبضات ثم توجيهها إلى ذراع المريض.
