"الجسر الرقمي".. تقنية جديدة مكّنت مريضاً من المشي بعد إصابته بالشلل 10 سنوات

تمكّن جيرت جان أوسكام (40 عاماً) من الوقوف والمشي بعد سنوات من العجز، إثر نجاح عملية زرع جهاز يقرأ موجات الدماغ ويرسل الإشارات إلى العمود الفقري لتحريك العضلات.

وتمكّن أوسكام من السير لأكثر من 100 متر وصعود السلالم، لأول مرة بعد أكثر من 10 سنوات من تعرضه لحادث في الصين، أدى إلى كسر في الرقبة وشلل كلي.

وكان أوسكام (هولندي الأصل) قد تعرض لحادث مروري في العام 2011، فقد خلاله السيطرة على أطرافه من وركيه إلى أسفل، ولكن بفضل جهاز مطور حديثا يربط أفكاره بالحبل الشوكي، تمكّن من المشي والسير مرة أخرى.

Breaking News: A paralyzed man was able to walk naturally again with brain and spine implants, researchers reported. https://t.co/DGWp5EtWNY

— The New York Times (@nytimes) May 24, 2023

الجسر الرقمي

بحسب ما نشرته مجلة The nature، نجح العلماء في تطوير "جسر رقمي" يربط دماغ المريض والحبل الشوكي، متجاوزا المناطق المصابة من الجسد، لإيصال الرسائل والإشارات إلى الأعضاء للتحرك.

ووفق ما لفتت إليه المجلة، فإن "الجسر الرقمي" هو التقنية الأحدث المقدمة من فريق من علماء الأعصاب في سويسرا، الذين حاولوا جاهدين خلال السنوات الماضية تطوير آليات اتصال بين الأعضاء والأعصاب.

وبحسب تقرير نشرته صحيفة "نيويورك تايمز" الأميركية، أمس الأربعاء، فإن الباحثين قاموا أولاً بزرع أقطاب كهربائية في جمجمة أوسكام والعمود الفقري، ثم استخدم الفريق برنامج التعلم الآلي لملاحظة أي أجزاء من الدماغ تضيء أثناء محاولته تحريك أجزاء مختلفة من جسده، وتمكّن الجهاز، بعد أكثر من 40 جلسة تدريبية، من فهم مقاصد أو إشارات الأعصاب الصادرة عن أوكسام، وإرسالها إلى الأعضاء بهدف تحريكها.

¡IMPRESIONANTE! Un hombre tetrapléjico vuelve a caminar gracias a un puente digital entre el cerebro y la médula espinal desarrollado durante años por investigadores en Suiza.

Gert-Jan Oskam (40 años) quedó paralizado tras un accidente en bici y ahora sube escaleras con muletas pic.twitter.com/wTCqjWvhIQ

— Juan Miguel Garrido🔻🏳️‍🌈 (@JuanmiGG_News) May 25, 2023

بعد ذلك، استخدم الباحثون خوارزميات لربط غرسات في الدماغ بالعمود الفقري، والتي تم تعيينها لإرسال إشارات كهربائية إلى أجزاء مختلفة من الجسد، مما يؤدي إلى الحركة. كانت الخوارزمية قادرة على حساب الاختلافات الطفيفة في اتجاه وسرعة كل تقلص واسترخاء عضلي، ولأن الإشارات بين الدماغ والعمود الفقري تُرسل كل 300 مللي ثانية، يمكن للمريض تعديل استراتيجيته في السير أو الوقوف.

على مدى أشهر، درب الباحثون آلية الترابط بين الدماغ والعمود الفقري لتناسب بشكل أفضل الإجراءات الأساسية مثل المشي والوقوف. اكتسب أوسكام مشية صحية إلى حد ما، وتمكّن من اجتياز الدرجات والمنحدرات بسهولة نسبية. وبعد عام من العلاج بدأ يلاحظ تحسناً واضحاً في حركته. ووثق الباحثون هذه التحسينات في اختبارات تحمل الوزن، والتوازن والمشي.

تجارب سابقة

في تجربة سابقة، اختبر أوسكام نظاماً يعيد إنشاء الخطوات الإيقاعية للمشي عن طريق إرسال إشارات من جهاز كمبيوتر إلى النخاع الشوكي، إذ ساعد الجهاز حينها في تحريك أوسكام، لكنه كان يحتاج دائماً إلى مساعدة لتشغيل الجهاز والتحكم به، لذلك لم يكتب للتجربة النجاح بشكل لافت، لذا أعاد العلماء التركيز على تطوير جهاز مستقل، يساعد المريض في السير بشكل مستقل، حيث قامت البروفيسورة جوسلين بلوخ، جرّاحة الأعصاب في مستشفى جامعة لوزان، بتركيب أقطاب كهربائية على دماغ أوسكام لتكتشف من خلالها النشاط العصبي عندما يحاول تحريك ساقيه، من خلال معالجة القراءات الخاصة بالأعصاب بواسطة خوارزمية تحولها إلى نبضات، يتم إرسالها إلى أقطاب أخرى في العمود الفقري، وتعمل النبضات على تنشيط الأعصاب في العمود الفقري، مما يؤدي إلى تشغيل العضلات لإنتاج الحركة المطلوبة.

صحة

التحديثات الحية

شريحة إلكترونية تساعد مرضى الشلل على السير مجدداً

ويصف البروفيسور غريغوار كورتين، من المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان، هذه التقنية بـ"المدهشة". ويقول بحسب ما نقلته صحيفة "ذا غارديان" البريطانية: "تمكّنا من القيام بإعادة الاتصال بين الدماغ ومنطقة الحبل الشوكي التي تتحكم في حركة الساق بجسر رقمي"، لافتاً إلى أن النظام يمكن أن "يلتقط أفكار المريض ويترجمها لجعلها محفزة للحبل الشوكي لإعادة تأسيس حركات الساق الإرادية".

Paralysed man walks using device that reconnects brain with muscles https://t.co/dcy5W0Qc76 pic.twitter.com/HyGTz6D5wt

— Guardian news (@guardiannews) May 24, 2023

وبينما لا يزال العمل في مرحلة مبكرة، يأمل الباحثون أن تساعد الأجهزة المصغرة المستقبلية مرضى السكتة الدماغية والمصابين بالشلل على المشي، وتحريك أذرعهم وأيديهم، والتحكم في وظائف أخرى، مثل المثانة، والتي غالبًا ما تتأثر بالحبل الشوكي.

من جهته، أشاد أندرو جاكسون، عالم الأعصاب في جامعة نيوكاسل الأميركية (لم يشارك في الدراسة)، بالتجربة، وقال: "تشير هذه التجربة إلى مدى نجاح التكنولوجيا في فهم الإنسان".

وأضاف جاكسون أن "العلماء في هذا المجال كانوا ينظّرون حول ربط الدماغ بمحفزات الحبل الشوكي لعقود من الزمن، لكن هذا يمثل المرة الأولى التي يحققون فيها مثل هذا النجاح في مريض بشري".