ایمپلنت مغز و توانایی حرکت دوباره

برداشتن یک فنجای چای شاید در نگاه اول یک عمل خیلی ساده به نظر بیاید. اما در واقع برای انجام آن نیاز به فعالیت های زیادی است. باید عضلات بازو را سمت فنجان حرکت دهیم. عضلات انگشت دست را باز و سپس آنها را در اطراف دسته فنجان خم کنیم. عضلات شانه را به سمت خود حرکت دهیم و مطمئن باشیم که دست دچار لغزش نشود. همه این عضلات باید به شیوه ای دقیق و هماهنگ با هم عمل کنند آن هم تنها برای حمل یک فنجان چای! به همین دلیل است که حرکت دوباره یک عضو فلج شده بسیار دشوار است.

اعضای فلج بدن بدلیل اینکه ارتباطشان با مغز از بین رفته است نمی توانند تحرک داشته باشند، این اعضا هیچ دستوری از مغز برای حرکت دریافت نمیکنند. متاسفانه تاکنون درمانی برای آسیب های نخاعی پیدا نشده است ولی به کمک عضلات مصنوعی تا حد زیادی میتوان این نقص را جبران نمود. عضلات فلج را میتوان با قراردادن الکترودی در داخل عضلات و یا در اطراف عصب های آن تحریک کرد و به حرکت درآورد. این عمل شبیه سازی الکتریکی عملکرد (FES) نام دارد و علاوه بر کمک به افراد فلج برای حرکت، جهت بازگرداندن عملکرد مثانه و تسکین درد مورد استفاده قرار میگیرد. این تکنولوژی تفاوت بزرگی در زندگی مردم مبتلا به آسیب نخاعی ایجاد میکند. دیمیترا بلانا (Dimitra Blana) و همکارانش در Keela در حال کار بر روی مطابقت این تکنولوژی با دستورالعمل های مورد نیاز برای انجام کار توسط یک دست هستند. دستور العمل حرکت پیچیدگی های بسیاری دارد. برای برداشت یک فنجان نه تنها تمامی عضلات بازو، شانه و انگشت باید به صورت درست حرکت کنند بلکه باید درنظر داشت که بعد از نوشیدن مقداری چای، هنگامی که وزن فنجان تغییر میکند تمامی این دستورالعمل ها عوض میشوند. به جای اینکه تمام این الگوهای حرکتی بر روی بیماران امیدوار آزمایش شود، از مدلهای کامپیوتری استفاده میشود. و به این صورت با شبیه سازی کامپیوتری به راحتی میتوان الگوهای حرکت را تغییر داد و میتوان تست برداشتن فنجان چای را بارها و بارها به روش های گوناگون انجام داد تا ایده ال ترین نوع حرکت را پیدا کرد.

Keele با همکاری مرکز FES در کلیولند امریکا درحال همکاری برروی این پروژه هستند. آنها با قراردادن 24 الکترود در عضلات و عصب های بیماران شرکت کننده و سپس مدلسازی کامپیوتری آنها دستورالعمل های حرکتی مختلف را آزمایش میکنند. اما کشف چگونگی حرکت درست عضلات فلج تنها نیمی از راه حل مشکل است. در گام بعدی نیاز است بدانیم که در چه زمانی باید عضلات را فعال کرد. یک راه آن خواندن اطلاعات از مغز به طور مستقیم است.

خواندن اطلاعات از مغز، یک اقدام رو به جلوی هیجان انگیز  در این راستا بوده است ولی همچنان چالش های حل نشده ی بسیاری در این راه وجود دارد. گوش دادن تنها به بخش کوچکی از میلیون ها سلول برای کنترل یک عضو نیازمند محدود کردن طیف وسیعی از حرکات دیگر است. با این حال کنترل مغز برای حرکت این اعضا با چندین درجه آزادی (حرکت، چرخش، گرفتن)  از قابلیت های این تکنولوژی در حال پیشرفت است. آسیب های نخاعی همچنین ممکن است باعث از بین رفتن سیگنال های حسی شوند ازین رو دانشمندان بر روی ایمپلنت هایی از مغز کار میکنند که ممکن است روزی احساس را مانند حرکت به آسیب دیدگان برگرداند.

برخی از دانشمندان بر این باورند که توانایی خواندن مغز میتواند حتی به افراد سالم نیز در برقراری ارتباط موثر با کامپیوتر و تلفن همراه و حتی مغز افراد دیگر کمک کند! اگرچه که ما به عملی شدن این فرضیه در فیلم های علمی و تخیلی بسنده میکنیم، اما کنترل مغز برای کاربردهای پزشکی به سرعت در حال تبدیل شدن به واقعیت است.

نظر شما در رابطه با کنترل اعضای مصنوعی بدن چیست؟ آیا خواندن مغز انسان را عملی امکان پذیر میدانید؟