زرع طبيب أعصاب أقطابًا كهربائية في دماغه من أجل إنشاء واجهة عصبية صوتية للمصابين بالشلل

كان فيليب كينيدي أول طبيب أعصاب زرع أقطاب كهربائية في دماغ شخص مشلول وأعطاه الفرصة لتحريك المؤشر على شاشة الكمبيوتر وكتابة النصوص. درس كينيدي الدماغ وزرع أقطاب كهربائية في الرئيسيات ، لكن في النهاية ، حرمته إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) من تمويله وحظرت التجارب البشرية.

لإقناع السلطات بمواصلة البحث ، دفع طبيب الأعصاب والمخترع البالغ من العمر 68 عامًا جراحًا بقيمة 25000 دولار أمريكي في أمريكا الوسطى لزرع أقطاب كهربائية في دماغه لإنشاء اتصال بين القشرة الحركية والكمبيوتر.


دكتور فيليب كينيدي

في أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات ، بدأ فيليب كينيدي ومجموعة من العلماء العمل على واجهة الكمبيوتر العصبية. استخدم أقطاب كهربائية لزرعها في قشرة القرود. في عام 1998 ، أجرى تجربة بشرية: زرع واجهة بين الإنسان والكمبيوتر في مريض جوني راي ، الذي فقد حركته بعد السكتة الدماغية. تعلم راي تحريك المؤشر ، وبالتالي تواصل ، وعاش مع غرسات لمدة أربع سنوات. يُدعى كينيدي أحيانًا باسم "أبو السايبورج" .

كان هدف كينيدي الأخير هو إنشاء مفكك تشفير صوتي ، وهو برنامج يمكنه ترجمة إشارات الدماغ من العرض الذهني للكلام إلى الكلام. توقفت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية عن تمويل تجاربه في عيادة الإشارات العصبية وحظرت الدراسات البشرية بسبب خطر الجراحة المحتمل.

لإقناع السلطات بالحاجة إلى مواصلة البحث ، ذهب كينيدي إلى الجراح في أمريكا الوسطى. هناك تم زرعه بأقطاب كهربائية في قشرة المحرك. قال الطبيب: "استمرت هذه الدراسة 29 سنة وذهبت إلى حد أنني أفضل الموت على عدم مواصلتها".

بعد العملية ، أخذ كينيدي البيانات أثناء تكرار عالي لـ 29 صوتًا. قدم فيما بعد هذه الأصوات ، لكنه لم ينطقها. لذا فقد حدد مراسلات عمل الدماغ أثناء النطق وأثناء عرض النطق. تفتح التجربة فرصًا جديدة للأشخاص المصابين بالشلل للتواصل ، ويأمل كينيدي أن تستأنف إدارة الغذاء والدواء التمويل.


دماغ كينيدي أثناء الجراحة

في 1980s ، حصل فيليب كينيدي على براءة اختراع لنوع مبتكر من القطب يتكون من زوج من الأسلاك الذهبية في مخروط زجاجي. سمح هذا الجهاز للخلايا العصبية أن "تنمو" فيه. حتى عام 1996 ، أجرى فريقه تجارب على الحيوانات ، وفي عام 1996 سمحت إدارة الغذاء والدواء (FDA) بزراعة أقطاب كهربائية في دماغ مريض يعاني من متلازمة "الرجل المقفل". المتطوعة الأولى كانت أم لطفلين يدعى مارجري مع التصلب الجانبي الضموري. كانت قادرة على تشغيل المفتاح وإيقافه مع الفكر. تقدم مرض مارجري بسرعة ، بعد 76 يومًا فقط ماتت.

والمريض البشري الثاني هو جوني راي ، وهو محارب قديم في حرب فيتنام عمره 53 عامًا. استيقظ بعد غيبوبة ، لكنه لم يستطع تحريك أي شيء سوى التلاميذ. ساعدت واجهة الإنسان والكمبيوتر راي في تحريك المؤشر - حتى تتمكن من تحديد الأحرف من القائمة على لوحة المفاتيح الافتراضية ، مع وجود بعض الفرص على الأقل لقول شيء للآخرين. عاش المريض بعد أربع سنوات من الجراحة.

في عام 2004 ، زرع كينيدي أقطابًا كهربائية لإريك رامزي. بعد حادث سيارة حدث لرمزي بعد عيد ميلاده السادس عشر ، كان يعاني من متلازمة "الرجل المقفل". فهم البرنامج الذي أنشأه فريق كينيدي عدة أصوات قدمها المريض ، مما سمح له "بقول" بضع كلمات بسيطة.

ثم ألغت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA الإذن باستخدام الأجهزة في المرضى الأحياء. طرحت الإدارة أسئلة حول سلامة هذه العمليات ، بما في ذلك عامل النمو - المركبات التي تسببت في "نمو" الخلايا العصبية في الأقطاب. لم يكن فيليب كينيدي قادراً على توفير المعلومات اللازمة للإدارة. لم يتمكن الباحث من التوافق مع قرار FDA هذا.

لا يستطيع الأشخاص "المقفلون" التواصل ، وأحيانًا يمكنهم فقط تحريك تلاميذه ويومض ، وأحيانًا يمكنهم قول شيء مشوش ، وتضيف هذه العوامل متغيرًا إضافيًا إلى التجربة. كان كينيدي بحاجة إلى متطوع يمكنه التحدث من أجل فحص عمل الخلايا العصبية في خطابه.

خلال العام ، كان الطبيب يبحث عن شخص مصاب بالتصلب الجانبي الضموري يوافق على عملية أخرى محفوفة بالمخاطر. "لم أجد أحداً. لقد فكرت لفترة طويلة وفي النهاية قررت إجراء تجربة على نفسي "، يقول كينيدي. وفي يونيو 2014 ، انتهى به المطاف في مستشفى مدينة بليز ، في المدينة الرئيسية للولاية التي تحمل نفس الاسم في أمريكا الوسطى. في هذه الرحلة ، أعد الأقطاب الكهربائية التي زرعها جراح الأعصاب في قشرته الحركية ، ونقاط اتصال مختارة ، وخصص ما يكفي من المال للعيش في هذه المدينة لعدة أشهر ، إذا سارت العملية بشكل خاطئ.

بعد العملية الأولى ، فقد كينيدي كلامه - لم يستطع الرد على أي شيء للجراحين الذين سألوه أسئلة. شرح الأطباء لاحقًا أنه بسبب ضغط الدم خلال عملية استمرت 12 ساعة ، كان الدماغ متورمًا ، مما أدى إلى شلل مؤقت. "لم أكن خائفا. أنا كنت أدري ماذا كان يحدث. في نهاية المطاف ، فكرت في العملية ، "يعلق العالم. استغرقت العملية الثانية عشر ساعات ، وتم زرع أقطاب كهربائية في دماغه.

يعتبر بعض الباحثين أن هذه التجارب غير أخلاقية أو غير معقولة. ولكن كانت هناك حالات أثمرت فيها هذه التضحية بالنفس لأغراض العلم. في عام 1984 ، باري مارشالشربت ثقافة بكتيريا هيليكوباكتر بيلوري لتثبت أنها تسبب القرحة وسرطان المعدة. سبب افتراضه حول هذا هو السخرية في المجتمع العلمي. من خلال تجربة طور فيها مارشال انزعاجًا معديًا وغثيانًا وقيءًا ورائحة كريهة غريبة ، أثبت نظريته وحصل على جائزة نوبل عام 2005.

بعد عودته إلى جورجيا ، بدأ كينيدي في أخذ البيانات من الدماغ في مختبر الكلام الخاص به ، أخذ بيانات من الخلايا العصبية أثناء نطق الأصوات وأثناء تكرارها العقلي. ثم فعل الشيء نفسه ، حيث نطق 290 كلمة وعبارة قصيرة ، بما في ذلك "Hello، World". ووصف الطبيب نتائج التجارب مشجعة. وجد أن تركيبات مختلفة من 65 عصبونًا عملت بنفس الطريقة أثناء نطق الكلمات وتكرارها العقلي - وهذا هو المفتاح لتطوير محول الكلام.

كان كينيدي يأمل في العيش مع الغرسات لعدة سنوات ، ولكن بعد عدة أسابيع من جمع البيانات ، كان عليه أن يذهب إلى مستشفى محلي في جورجيا ويخضع لعملية جراحية أخرى - هذه المرة لإزالة الأقطاب الكهربائية. وبلغت الفاتورة 94 ألف دولار دفعت شركة التأمين منها 15 ألف دولار.

Source: https://habr.com/ru/post/ar387119/