مترجم: محمد ثابتيتصور كنيد كه به دليل يك سانحه ديگر هيچ نوع احساسي در دست و انگشتان خود نداشته باشيد. حال تصور كنيد كه 10 سال بعد به وسيله بازويي روباتيك كه به طور مستقيم به مغزتان متصل شده و توسط آن كنترل ميشود اين حس را دوباره به دست بياوريد.
اين همان چيزي است كه ناتان كوپلند 28 ساله بعد از انجام عمل مغز و اتصال به يك رابط مغز- كامپيوتر (BCI) ساخته شده توسط محققان دانشگاه پيتزبورگ (UPMC) آن را تجربه كرد. در مطالعهاي كه امروزه به صورت آنلاين در STM منتشر شده است، تيمي از كارشناسان با مديريت دكتر رابرت گانت (استاد طب فيزيكي و توانبخشي در دانشگاه پيتز) براي اولين بار در تاريخ بشر يك فناوري را به نمايش گذاشتند كه آقاي كوپلند به وسيله يك بازوي روباتيك كه با مغز خود كنترل ميكرد توانست حس لامسه را تجربه كند.
دكتر اندرو بيشورارتز همكار در اين مطالعه، استاد برجسته زيستشناسي اعصاب و زيستشناسي اعصاب سيستمها در دانشكده پزشكي پيت و عضو انجمن مغز دانشگاه پيتزبورگ چنين ميگويد: «مهمترين نتيجه اين مطالعه اين است كه ميكروشبيهسازي كورتكس حسي ميتواند به جاي حس سوزن سوزن شدن حسي طبيعي را ايجاد كند. اين شبيهسازي بيخطر است و اين احساس برانگيخته شده تا ماهها پايدار است. هنوز براي شناخت بهتر الگوهاي شبيهسازي لازم براي كمك به حركات بهتر در بيماران، مطالعات فراواني لازم است صورت گيرد.»
اين اولين تلاش تيم دانشگاههاي پيتزبورگ و UPMC براي بهرهگيري از BCI نيست. چهار سال پيش، همكار تحقيق دكتر جنيفي كولينگر، استاديار طب فيزيكي و توانبخشي در دانشگاه پيتزبورگ و محقق در زمينه VA در سيستم بهداشت و درمان پيتزبورگ، به همراه تيمش يك BCI را به نمايش گذاشتند كه توانست به جان شوئرمن كه به علت يك بيماري دژنريتيو مبتلا به كوادريپلژي بود، كمك كند. ويديوئي از جان شوئرمن كه با استفاده از بازويي روباتيك (كه با ذهن او كنترل ميشد) در حال خوردن شكلات بود، در سراسر جهان مشاهده شد. قبل از آن تيم همس كه در تصادف موتورسيكلت فلج شده بود، موفق شده بود دست خود را براي گرفتن دست نامزدش دراز كند.
اما روشي كه دست ما از طريق آن حركت كرده و با محيط پيرامون ما ارتباط برقرار ميكند بيش از تنها فكر كردن و حركت ماهيچه مناسب ميباشد. ما اين توانايي را داريم كه به وسيله لامسه ميان يك تكه كيك و يك قوطي نوشابه تفاوت قائل شده و تكه كيك را با لطافت بيشتري نسبت به قوطي نوشابه بلند كنيم. بازخورد پيوستهاي كه ما از حس لامسه خود دريافت ميكنيم از اهميت ويژهاي برخوردار است چراكه به مغز ما ميگويد كه در چه راستا و به چه ميزاني عضو را حركت دهد.
براي دكتر گانت و ديگر افراد تيم اين مسئله گام بعدي در خصوص BCI محسوب ميشد. همانطور كه آنها به دنبال داوطلب مناسب بودند، آنها سيستمي را توسعه و بهبود بخشيدند كه وروديهاي بازوي روباتيك توسط يك رديف ميكروالكترود كه در مغز (جايي كه نورونهاي كنترلكننده حركات و لمس دست در آن حضور داشتند) كاشته شده بودند، منتقل ميشد. رديف ميكروالكترود و سيستم كنترلي آن كه توسط Blackrock Microsystems (يك شركت زيست فناوري) توسعه يافته بود، همراه با بازوي روباتيك كه توسط آزمايشگاه فيزيك كاربردي دانشگاه جان هاپكينز ساخته شده بود، قطعات پازل را كامل كردند. مايكل بانينگر استاد طب فيزيكي و توانبخشي در دانشگاه پيت و مدير ارشد پزشكي مراقبتهاي ثانويه در بخش بهداشت و درمان UPMC و همچنين همكاريكننده در اين تحقيق، چگونگي دستيابي به موفقيتهاي پياپي تيم پيت از دانشي اوليه در خصوص چگونگي پردازش سيگنالهاي حسي و حركتي تا استفاده از آن در بيماران را اينطور بازگو ميكند: «به آرامي اما استوار ما اين تحقيق را جلو ميبرديم. چهار سال پيش ما كنترل حركت را به نمايش گذاشتيم. حال دكتر گانت و تيمشان چيزي را كه ما از آزمايشات خود روي تيم و جان (كه عميقاً قدردان آن دو هستيم) به دست آورديم مورد استفاده قرار داده و با كار تخصصيشان روي ناتان به ما نشان دادند كه چطور ميشود كاري كرد كه بيمار از طريق بازوي روباتيك محيط خود را حس كند.»
دكتر گانت توضيح داد كه تمامي هدف از اين كار اين است كه از تواناييهاي موجود و طبيعي مغز براي برگرداندن چيزي كه مردم از دست داده ولي فراموش نكردهاند، استفاده شود. دكتر گانت ميگويد: «هدف نهايي ساخت سيستمي است كه درست مانند دستي طبيعي حركت كرده و حس داشته باشد. ما براي رسيدن به اين مقصود راهي طولاني در پيش داريم، اما اين شروعي خوب است.»
منبع:ساينس ديلي
