سيتمكن الأشخاص المشلولون من السيطرة على الأطراف بقوة الفكر.

لدى الأشخاص المشلولين الآن فرصة لاستعادة حركة الأطراف من خلال التحكم في قوة الفكر. طورت مجموعة من الباحثين من جامعة كيس ويسترن ريزيرف أول نظام قابل للزرع لتسجيل النشاط وتحفيز العضلات في الدماغ ، مما يعيد حركة اليدين واليدين في المرضى الذين يعانون من الشلل.

يتضمن النظام واجهة حاسوبية عصبية مع أقطاب تسجيل مدمجة في الجمجمة والتحفيز الكهربائي الوظيفي ( FES ). كان أول شخص يختبر التكنولوجيا هو المقيم في كليفلاند البالغ من العمر 56 عامًا ، بيل كوتشيفار ، الذي أصيب بالشلل تحت كتفيه نتيجة لحادث. بمساعدتها ، أعاد حركة الأسلحة واليدين.


"إن دراستنا في مرحلة مبكرة ، لكننا نعتقد أن هذا الطرف العصبي يمكن أن يوفر للأشخاص المصابين بالشلل القدرة على استعادة وظيفة اليد للأنشطة اليومية. الآن هذه التكنولوجيا تسمح للشخص المشلول بالوصول إلى شيء وأخذه ، أي أنه يمكن أن يأكل ويشرب. قال المؤلف الرئيسي للدراسة ، Bolu Ajiboye ، إنه مع مزيد من التطوير ، يمكن للتكنولوجيا أن تعطي تحكمًا أكثر دقة ، وتوسيع النطاق المحتمل للإجراءات.

تعد تجربة Kochevar جزءًا من برنامج BrainGate للتجارب السريرية ، والذي يتم إجراؤه بواسطة مجموعة من المؤسسات الأكاديمية والطبية لتقييم سلامة وفعالية نظام واجهة الكمبيوتر العصبية في الأشخاص المصابين بالشلل. أظهرت أبحاث BrainGate الأخرى أنه يمكن للأشخاص التحكم في المؤشر على شاشة الكمبيوتر أو بذراع آلي .

قاد جوناثان ميللر ، أستاذ مساعد في جراحة المخ والأعصاب في كلية الطب بجامعة كيس ويسترن ريزيرف ، فريقًا من الجراحين الذين زرعوا صفيفين من 96 قناة من الأقطاب الكهربائية على سطح الدماغ. ثم قاموا بزرع 36 قطبًا كهربائيًا من أنظمة FES ، والتي تنشط عضلات الذراعين والسفلى.

تسجل المصفوفات إشارات الدماغ عندما يمثل Kochevar حركة يده أو ذراعه ككل. تقوم واجهة الكمبيوتر العصبي بفك تشفير المعلومات المسجلة من إشارات الدماغ حول الحركات التي تنوي القيام بها ، ثم يتم تحويلها بواسطة نظام FES إلى أنماط نبض كهربائية للتحكم في نظام التحفيز الكهربائي.



تعمل النبضات المرسلة عبر أقطاب FES على تنشيط العضلات التي تتحكم في الكتفين والمرفقين والمعصمين. للتغلب على الجاذبية ، والتي لن تسمح له برفع يده ومدها ، يستخدم Kochevar دعمًا متحركًا ليديه ، والتي تقع أيضًا تحت سيطرة دماغه.

قبل الزرع ، تعلم Kochevar لأول مرة استخدام إشارات دماغه لتحريك يديه في الواقع الافتراضي على شاشة الكمبيوتر. مع تحسن قدرة Kochevar على تحريك ذراعه الافتراضية خلال الأشهر الأربعة التالية من التدريب ، اقترح الباحثون أنه سيكون قادرًا على التحكم في ذراعه ويده.

تتطلب ثماني سنوات من ضمور العضلات إعادة التأهيل. أجرى الباحثون إجراءات دورية للتحفيز الكهربائي للذراع واليد من Kochevar. لمدة 45 أسبوعًا ، تحسنت قوته ونطاق حركته وقدرته على التحمل بشكل ملحوظ. عندما حاول تحريك يده ، وضع العلماء أنماط تحفيز لتطوير قدراته الحركية.

الآن يمكن للمريض أن يجبر كل فكر في مفصل يده اليمنى على التحرك بشكل فردي. أو ببساطة عن طريق التفكير في الطعام أو الشراب ، يحرك العضلات في حركة منسقة. عندما سُئل عن كيفية قيادته لحركة يديه ، أجاب كوتشيفار: "أجعلها تتحرك دون أي جهد خاص. أنا أفكر فقط في ذلك ويعمل. "

لاحظ الباحثون أن الإنجاز الضروري لاستخدام التكنولوجيا خارج المختبر ليس بعيدًا عن الواقع. حاليًا ، يجري العمل لإنشاء غرسات لاسلكية للدماغ ، ويقوم الباحثون بتحسين مخططات فك التشفير والتحفيز اللازمة لتحديد الحركات بدقة أكبر. لقد تم بالفعل تطوير أنظمة FES قابلة للزراعة بالكامل ويتم اختبارها في تجارب إكلينيكية منفصلة.

تم تطوير تقنية أبحاث BrainGate في الأصل في جامعة براون في مختبر جون دونوهيو ، الذي أصبح الآن مؤسس مركز Wyss Bio and Neuroengineering Center في جنيف. تم تصميم أقطاب التسجيل القابلة للزرع ، والمعروفة باسم صفائف يوتا ، في الأصل من قبل ريتشارد نورمان ، أستاذ الهندسة الحيوية الفخري في جامعة يوتا.

دوى: http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(17)30601-3