غرسة في الدماغ تسمح لمريض مصاب بالشلل التام بالتواصل مع محيطه

استعاد رجل مشلول ليس لديه سيطرة إرادية على عضلاته – بما في ذلك عينيه – القدرة على التواصل مع الآخرين في جمل كاملة باستخدام غرسة دماغية.

بعد شهور من التدريب على الزرع ، تمكن من تأليف جملة كاملة: “أنا أحب ابني الرائع”. تم تحليل النتائج في ورقة بحثية نشرتها Nature Communications يوم الثلاثاء (22 مارس).

قبل بضع سنوات ، تم تشخيص إصابة الشاب البالغ من العمر 36 عامًا بالتصلب الجانبي الضموري (ALS) ، وهو مرض تنكسي عصبي تدريجي يقتل الخلايا العصبية الحركية.

يفقد الأشخاص المصابون بالتصلب الجانبي الضموري تدريجياً القدرة على التحدث والأكل والتنفس من تلقاء أنفسهم ، وعادةً ما يموتون في غضون خمس سنوات من تشخيصهم. ولكن حتى في حالة الشلل التام ، لا يزال بإمكان العديد من مرضى ALS رؤية وسماع وشم القدرات التي يعتمد عليها الباحثون لتطوير أجهزة اتصال جديدة.

في عام 2016 ، أفاد فريق من الباحثين أنه باستخدام غرسة دماغية اكتشفت محاولات امرأة لتحريك يدها ، تمكنت امرأة مصابة بالتصلب الجانبي الضموري من التواصل بجمل كاملة عبر الكمبيوتر. لكن العلم يشير إلى أن النساء ما زلن يتمتعن بسيطرة جزئية على حركات العين والفم ، مما يمنحهن قدرة أكبر على التواصل مقارنة بالرجال الذين وصفتهم الدراسة الجديدة.

كان الرجل قادرًا في البداية على استخدام حركات العين للتواصل مع أسرته ، لكنه بدأ يفقد السيطرة على عضلات عينيه في عام 2017. لذلك اتصل والدا المريض بأطباء من جامعة توبنغن القريبة في ألمانيا وطلبوا طريقة جديدة للتواصل. بحسب صحيفة نيويورك تايمز.

عندما كان المريض لا يزال قادرًا على الموافقة على حركات العين في عام 2017 ، زرع الباحثون جراحياً صفيفين من الأقطاب الكهربائية المجهرية بحجم 3.2 ملليمترات مربعة في القشرة الحركية الأساسية ، وهي جزء من الدماغ يشارك في التخطيط لأداء الحركات الإرادية.

بحلول نهاية عام 2018 ، كان الرجل قد تقدم إلى النقطة التي لم يعد قادرًا فيها على تحريك أي عضلة ، بما في ذلك عينه ، وفقًا لصحيفة الغارديان.

بعد أن تم زرع الغرسة في دماغه ، طلب الأطباء من الرجل تحريك يديه أو قدميه أو ذراعيه ، لكن الإشارات العصبية الناتجة كانت غير متسقة ، مما يعني أنه لا يمكن استخدامها كرمز للإجابة بنعم أو لا.

بعد ثلاثة أشهر من المحاولات الفاشلة ، اقترح عالم الأعصاب المتقاعد نيلز بيرباومر من جامعة توبنغن وزميله تجربة الارتجاع العصبي السمعي ، وهي تقنية تُعلِّم المرضى التلاعب في نشاط الدماغ من خلال التغذية الراجعة في الوقت الفعلي لاختبار ما إذا كان بإمكانهم القيام بذلك.

قرر الباحثون إعطاء الرجل نغمة مستهدفة ، وهي خطوة كان على المريض أن يستمع إليها ويستجيب لها من خلال نشاطه العصبي ، ثم قام بتوليد نغمة منفصلة بناءً على نشاط الدماغ الذي تم اكتشافه بواسطة الأقطاب الكهربائية المزروعة والتي نمت بصوت أعلى مع تحفيز المزيد من الخلايا العصبية. . ، مثل تقارير العلوم.

بمرور الوقت ، تعلم الرجل ضبط النغمة من خلال تخيل إجراءات محددة ، بهدف مطابقة النغمة الثانية مع الأولى.

وذكرت الصحيفة أن الباحثين اطلعوا على النتائج على الفور تقريبا. كان المريض قادرًا على تغيير النغمة العصبية المتولدة في اليوم الأول من محاولته المهمة. بعد أسبوع ، اضبط النغمة المستهدفة بنجاح.

في العام التالي ، قام المريض بتعديل مهارة مطابقة الملعب لتوليد كلمات وجمل عن طريق اختيار الحروف من برنامج كمبيوتر يستخدم حرفًا بحرف. الضغط على نغمة “عالية” أو “منخفضة” تسمح للرجل أن يقول “نعم” أو “لا” لمجموعات من الحروف والحروف الفردية فيما بعد.

في النهاية ، كان قادرًا على تأليف جمل كاملة وواضحة ، مثل “حساء الجولاش والبازلاء” ، “أود الاستماع بصوت عالٍ إلى ألبوم الأدوات” ورسالته إلى ابنه.

عندما سأل الأطباء عما يتخيله المريض لتغيير نشاط المخ ، أجاب “حركة العين”.

قال أوجوال شودري ، مهندس الطب الحيوي بجامعة توبنغن ومركز ويس للهندسة الحيوية وعلم الأعصاب في جنيف ، لصحيفة التايمز إنه وزملاؤه لا يعتقدون أن هذا ممكن. وهو الآن مدير ALS Voice gGmbH ، وهي شركة تكنولوجيا حيوية عصبية مقرها ألمانيا ، ولم يعد يعمل مع المريض.

كانت النتائج مثيرة للجدل. تم اتهام بيرباومر قبل ثلاث سنوات بسوء السلوك العلمي لعمل مماثل ، حيث تم سحب العمل السابق للباحثين – الذي أفاد بأن الأشخاص المصابين بالشلل المصابين بمرض التصلب الجانبي الضموري يمكنهم التواصل مع واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) – تم سحبها من PLOS Biology بعد أن تم الإبلاغ عن المخالفات في جامعة توبنغن أن نتائج الباحثين لم تكن قابلة للتكرار.

أدى ذلك إلى تحقيق أجرته مؤسسة الأبحاث الألمانية ، أكبر مؤسسة تمويل بحثية في ألمانيا ، وجدت أن الفريق احتفظ بسجلات غير كاملة لتحليلاتهم ، وقاموا بتصوير فحوصاتهم للمرضى بشكل جزئي فقط وأدلى ببيانات كاذبة ، وفقًا لتقارير STAT.

وفقًا لصحيفة التايمز ، ليس لدى مؤسسة الأبحاث الألمانية أي معرفة بالبحوث الحالية التي يتم نشرها وستقوم بالتحقيق في الأشهر المقبلة.

في رسالة بريد إلكتروني إلى The Times ، رفض متحدث باسم Nature Communications التعليق على تفاصيل كيفية التحقيق في الدراسة ، لكنه أعرب عن ثقته في النتائج.

وكتب المتحدث: “لدينا سياسة صارمة لحماية نزاهة البحث الذي ننشره ، بما في ذلك ضمان إجراء البحوث وفقًا للمعايير الأخلاقية العالية والإبلاغ عنها بشفافية”.

قالت ناتالي مارشاس كيرستينج ، الباحثة في معهد إدارة الأعمال بجامعة فرايبورغ في ألمانيا والتي لم تشارك في الدراسة ، لصحيفة The Times ، “أود أن أقول إنها دراسة قوية” ، قائلة إن لديها معلومات من الداخل. الأوراق المسحوبة.

قبل هذا العمل ، لم يعرف الباحثون ما إذا كان الأشخاص في حالة الانغلاق قد فقدوا أيضًا القدرة على توليد أوامر الاتصال ، كما قال المؤلف المشارك جوناس زيمرمان ، عالم الأعصاب في مركز Wyss ، لصحيفة الغارديان. واجهات الكمبيوتر (BCIs) في المرضى المشلولين. ولكن على حد علمنا ، فإن دراستنا هي أول من حقق التواصل مع شخص فقد الحركة الطوعية ، لذا فإن BCI هي الآن الوسيلة الوحيدة للاتصال “.

يواصل باحثو مركز Wyss العمل مع المريض ، لكنهم يخبرون Science أن قدرته على التواصل قد تدهورت. غالبًا ما يجيب المريض على أسئلة “نعم” أو “لا” وتضعف مهاراته في التهجئة. يقول الباحثون إن النسيج الندبي حول الغرسة هو الذي يمنع الإشارات العصبية ، كما أن تراجع الوظيفة الإدراكية من سنوات من عدم القدرة على الحركة أو الكلام قد يلعب دورًا أيضًا.

يظل فريق البحث ملتزمًا بصيانة الجهاز طالما يمكن للمريض استخدامه ، وفقًا لتقارير Science.

اقرأ أيضًا:

زراعة دماغية لامرأة مصابة بالشلل التام ، هل ستحقق تقدمًا في هذا المجال؟

يستعيد مرضى الشلل الرباعي حركة اليد بفضل جراحة نقل العصب

ترجمة: سميرة طارق غزولين

تحرير: علاء رضا