ستون فقرات بیونیکی که منجر به حرکت دوباره بیماران فلج می‌شود

 پژوهشگران استرالیایی موفق به توسعه‌ی "ستون فقرات بیونیکی" کوچکی شده‌اند که با کارگذاری آن در داخل یک رگ خونی نزدیک مغز، قادر است سیگنال‌‌های الکتریکی را خوانده و با ارسال آن‌ها به استخوان‌بندی بیرونی، اعضای بیونیکی یا ویلچر، تحرک و پویایی بهتری را برای بیماران پاراپلژی به ارمغان آورد.

توماس آکسلی، عصب‌شناس و پژوهشگر بیمارستان رویال و دانشگاه ملبورن می‌گوید:

هدف ما از ساخت این دستگاه، بازگرداندن عملکرد و پویایی به بیمارانی با فلج کامل اندام‌ها از طریق ضبط فعالیت‌های مغز و تبدیل آن‌ها به سیگنال‌های الکتریکی است، این سیگنال‌ها به کمک استخوان‌بندی‌های بیرونی می‌توانند در نهایت منجر به ایجاد حرکت در اندام‌ها و اعضا شوند. بنابراین در اصل این دستگاه نقش یک ستون فقرات بیونیکی را ایفا می‌کند.

یکی از بزرگ‌ترین مزیت‌های دستگاه جدید، سادگی فرآیند کارگذاری آن در داخل بدن است. با توجه به طول ۳ سانتی‌متری و عرض چند میلی‌متری این دستگاه، می‌توان آن را در ابعاد یک گیره‌ی کاغذ دانست. بنابراین کارگذاری دستگاه یاد شده، تنها مستلزم ایجاد یک برش کوچک در پشت گردن بیمار و کارگذاری آن در داخل مجموعه‌ای از رگ‌های متصل به مغز، به کمک یک کاتتر خواهد بود.

به محض آنکه دستگاه به قسمت بالای کورتکس حرکتی؛ جایی که کنترل حرکات ارادی در آن صورت می‌گیرد، رسید، کاتتر برداشته شده و ستون فقرات بیونیک باقی می‌ماند. طبق گفته‌های اعضای این گروه پژوهشی، کل فرآیند یاد شده تنها ظرف چند ساعت صورت می‌گیرد.

آکسلی می‌گوید:

ما موفق به ساخت دستگاهی شده‌ایم که بدون نیاز به انجام عمل جراحی پرخطر مغز و تنها طی یک فرآیند ساده در رگی داخل مغز کار گذاشته می‌شود.  

نیکلاس اوپای، از دانشگاه ملبورن و یکی از اعضای این گروه پژوهشی، می‌گوید:

پرسنل بیمارستان رویال ملبورن معمولا از این فرآیند ساده برای برداشتن لخته‌های خونی استفاده می‌کنند. تنها تفاوت موجود، این است که دستگاه ما در داخل رگ کار گذاشته شده و در آنجا باقی می‌ماند.

به محض آنکه فرآیند کارگذاری ستون فقرات بیونیکی به اتمام رسید، الکترودهای کوچک این دستگاه با هدف ضبط سیگنال‌های الکتریکی از کورتکس حرکتی، به دیواره‌ی یک رگ متصل می‌شوند. در مرحله‌ی بعد این سیگنال‌ها به دستگاه دیگری که بر روی شانه‌ی بیمار کار گذاشته شده است، مخابره می‌شوند. این دستگاه سیگنال‌های دریافتی را به دستورات حرکتی جهت کنترل ویلچر، استخوان‌بندی بیرونی، اعضای مصنوعی یا کامپیوترها تبدیل کرده و این دستورات را از طریق بلوتوث مخابره می‌کند.

به طور قطع، بیمار به سرعت به انجام این فرایند عادت نخواهد کرد، اما به گفته‌ی پژوهشگران، با تمرین و تکرار، تفکر ارادی در خصوص حرکت دادن اعضای بیونیکی و سایر ابزارها، به تدریج توسط ضمیر ناخودآگاه وی کنترل خواهد شد.

اگرچه این نخستین باری نیست که فناوری خاصی با هدف کمک به بیماران فلج جهت بازیابی امکان حرکت توسط سیگنال‌های عصبی، توسعه داده می‌شود، با این حال به گفته‌ی اعضای گروه، دستگاه توسعه داده شده توسط آن‌ها به دلیل داشتن ابعادی کوچک، نسبت به دستگاه‌های گذشته، یک نمونه‌ی بهبود یافته و پیشرفته محسوب می‌شود.

استفاده از بیشتر فناوری‌های گذشته مستلزم انجام جراحی‌های پیچیده‌ای شامل کرانیوتومی؛ برداشتن تکه‌ای از جمجمه، بود. این فرآیند خطر بروز عفونت و بسیاری عوارض دیگر را در بر دارد. علاوه‌بر این، تعدادی از دستگاه‌های معرفی شده در سال‌های اخیر نیز شامل کلاه‌های الکترودی بسیار بزرگ و لباس‌های روباتیکی هستند.

روش دیگری نیز وجود دارد که بکارگیری آن مستلزم کارگذاری هزاران الکترود در داخل مغز است. این روش نیز تنها پس از گذشت حدود یک سال از انجام عمل جراحی و سازگاری مغز با اجسام خارجی کار گذاشته شده در آن، موثر خواهد بود.

دستگاه ساخته شده توسط پژوهشگران استرالیایی تا کنون تنها روی گوسفندان آزمایش شده است، اما پیش‌بینی می‌شود که انجام آزمایشات انسانی در سال ۲۰۱۷ و با سه نفر از بیماران واحد نخاع از بخش Austin Health بیمارستان رویال ملبورن آغاز شود.