موفقیت پژوهشگران دانشگاه کمبریج در درمان ایمن آسیب های نخاعی

به گزارش دیجیتوهان، گروهی از مهندسان، دانشمندان علوم اعصاب و جراحان دانشگاه کمبریج، دستگاه هایی را ابداع کرده اند که سیگنال های عصبی بین مغز و نخاع را ضبط می کنند. این دستگاه ها برخلاف رویکردهای کنونی، می توانند اطلاعات را به صورت 360 درجه ثبت کنند و تصویر کاملی را از فعالیت نخاع ارایه دهند.

به نقل از دیجیتوهان، آزمایش های انجام شده روی جسد حیوانات و انسان ها نشان داد که این دستگاه ها می توانند اندام ها را نیز تحریک کنند و آسیب های نخاعی کامل را که در آن ها ارتباط بین مغز و نخاع کاملاً قطع شده است، دور بزنند.

بیشتر روش های کنونی برای درمان آسیب های ستون فقرات شامل سوراخ کردن نخاع با الکترود و قرار دادن ایمپلنت در مغز است که هر دو از جراحی های پرخطر به شمار می روند. دستگاه های دانشگاه کمبریج می توانند بدون نیاز به جراحی مغز، به درمان آسیب های ستون فقرات کمک کنند و این روش برای بیماران بسیار ایمن تر است.

البته تا اجرایی شدن چنین درمان هایی هنوز سال ها زمان باقی است، اما پژوهشگران می گویند این دستگاه ها می توانند در کوتاه مدت برای نظارت بر فعالیت نخاع در طول جراحی سودمند باشند.

نخاع مانند بزرگراهی است که اطلاعات را به شکل تکانه های عصبی به مغز منتقل می کند و از آنجا به سایر نقاط بدن می رساند. آسیب دیدن نخاع، این ارتباط را قطع می کند و به بروز ناتوانی های عمیق مانند از دست دادن غیرقابل بازگشت عملکردهای حسی و حرکتی منجر می شود. مطالعه نخاع، بسیار دشوار است؛ اما درک بهتر آن می تواند به بهبود درمان برای طیف گسترده ای از بیماری ها مانند درد مزمن، التهاب و فشارخون بالا کمک کند.

جزییات فناوری دانشگاه کمبریج

بیشتر فناوری های نظارت یا تحریک نخاع فقط با نورون های حرکتی در امتداد قسمت پشتی نخاع تعامل دارند. با این روش ها تنها می توان به 20 تا 30 درصد از ستون فقرات رسید و ازاین رو، تصویر ناقصی از عملکرد نخاع حاصل می شود.

پژوهشگران دانشگاه کمبریج با استفاده از میکروالکترونیک، نخاع را با ایمپلنت های بسیار نازک و با وضوح بالایی پوشاندند و برای نخستین بار، به نظارت 360درجه ایمن روی نخاع دست یافتند.

دستگاه های دانشگاه کمبریج فقط چند میلیونیم متر ضخامت دارند. آن ها با استفاده از فوتولیتوگرافی پیشرفته و روش های رسوب لایه نازک ساخته شده اند و برای کار کردن به حداقل قدرت نیاز دارند. این دستگاه ها سیگنال هایی را ردیابی می کنند که روی آکسون ها یا رشته های عصبی نخاع در حرکتند و امکان ثبت سیگنال ها را فراهم می آورند. نازک بودن دستگاه ها به این معناست که می توان سیگنال ها را بدون آسیب رساندن به اعصاب ضبط کرد زیرا به خود نخاع نفوذ نمی کنند.

در آزمایش های انجام شده روی موش ها، پژوهشگران با موفقیت از این دستگاه ها برای تحریک حرکت اندام ها استفاده کردند. دستگاه ها تاخیر بسیار کمی را نشان دادند؛ یعنی زمان واکنش آن ها مانند زمان حرکت واکنشی انسان بود. آزمایش های بیشتر روی جسد انسان نشان داد که این دستگاه ها را می توان با موفقیت در بدن انسان قرار داد.

5454