بهبودی پنج فرد دچار آسیب مغزی شدید با ایمپلنت مغزی

آسیب‌های شدید مغزی حدود پنج میلیون آمریکایی را دچار معلولیت دائمی کرده است؛ به طوری که حتی برای انجام دادن کارهای ساده مشکل دارند و اغلب مجبور می‌شوند کار یا تحصیلشان را کنار بگذارند، اما به گزارش نیویورک‌تایمز، نتایج پژوهشی که اخیر منتشر شد، امید‌های تازه‌ای به وجود آورده است.

در این تحقیق، در سر پنج فرد که دچار آسیب شدید مغزی بودند، الکترود‌هایی کاشته شد. این الکترودها همان‌طور که مغز آن‌ها را تحریک می‌کردند، عملکردشان در آزمون‌های شناختی مغز را هم بهبود دادند. به گفته محققان، اگر این نتایج در آزمایش‌های بالینی بزرگ‌تر هم ثابت بماند، ایمپلنت‌ها به عنوان اولین درمان موثر برای آسیب‌های مغزی مزمن به کار خواهند رفت.

دکتر نیکلاس شیف، متخصص مغز و اعصاب از نیویورک که مدیریت این پژوهش را برعهده داشت، در این زمینه گفت: «این اولین شاهدی است که نشان می‌دهد برای این معضل راه‌حلی پیدا شده است.»

جینا آراتا، یکی از داوطلبانی که ایمپلنت در مغزش کار گذاشتند، در اثر تصادف رانندگی در ۲۲ سالگی، با خستگی شدید، مشکلات حافظه و احساسات کنترل‌ناپذیر مواجه بود. او در پی این مشکل، برنامه‌اش را برای ادامه تحصیل در رشته حقوق رها کرد و کارش را هم از دست داد.

آراتا در سال ۲۰۱۸، پس از ۱۸ سال ایمپلنت مغزی دریافت کرد و حالا می‌گوید که زندگی‌اش کاملا تغییر کرده است: «می‌توانم یک فرد عادی باشم و حرف بزنم. واقعا شگفت‌انگیز است که چنین پیشرفتی‌ را شاهدم.»

شیف و همکارانش این آزمایش را بر اساس سال‌ها تحقیق روی ساختار مغز طراحی کردند.

این پژوهش نشان می‌دهد توانایی افراد برای تمرکز بر وظایف به شبکه‌ای از مناطق مغز بستگی دارد که با شاخه‌های طولانی نورون‌ها به یکدیگر مرتبط می‌شوند. این مناطق سیگنال‌هایی را به هم ارسال و یک حلقه واکنش و بازخورد ایجاد می‌کنند که کل شبکه را فعال نگه می‌دارد.

 

شیف و همکارانش این فرضیه را مطرح می‌کنند که تکان خوردن ناگهانی مغز در مواردی مانند تصادف رانندگی یا سقوط، برخی ارتباطات این شبکه را قطع می‌کند و افراد را به کما می‌برد.

در دوره بهبود، شبکه شاید بتواند خود را بازیابی کند اما اگر مغز آسیب شدید دیده باشد، دیگر به وضعیت قبل برنمی‌گردد.

شیف و همکارانش در اعماق مغز، ساختاری را به عنوان مرکز حیاتی شبکه تعیین کردند. این هسته که به عنوان هسته جانبی مرکزی شناخته می‌شود، صفحه نازکی از نورون‌ها به اندازه و شکل پوسته بادام است. مغز انسان دو ساختار دارد که در دو نیمکره مغز قرار گرفته‌اند. این ساختار‌ها مغز را در شب‌ها آرام می‌کنند تا بخوابد و در روز آن را آماده فعالیت می‌کنند.

تحقیقات شیف نشان می‌دهد که تحریک نورون‌ها در این مناطق موش‌های خوابیده را بیدار می‌کند. با توجه به این تحقیقات احتمال می‌رود تحریک هسته‌های جانبی مرکزی به افراد افراد مبتلا به آسیب‌های مغزی هم کمک می‌کند تا تمرکز و توجهشان را دوباره به دست آورند.

جراحان معمولا از کاشت الکترود برای بیماران مبتلا به پارکینسون استفاده می‌کنند. پالس‌های الکتریکی کوچک که به وسیله ایمپلنت‌ها در هر ثانیه صدها بار آزاد می‌شوند، نورون‌های مجاور را هدایت می‌کنند تا سیگنال‌‌ ارسال کنند و بدین ترتیب برخی از عملکردهای مغز بازیابی شوند.

شیف و همکارانش در سال ۲۰۱۸ افرادی مانند آراتا را که سال‌ها پس از تصادف و حادثه گرفتار مشکلات زیاد بودند، به شرکت داوطلبانه در این پژوهش دعوت کردند.

قبل از کاشت الکترودها، محققان مجموعه‌ای آزمایش‌ روی داوطلبان انجام دادند تا توانایی آن‌ها در تمرکز و تغییر وظایف را ارزیابی کنند. به عنوان مثال در یکی از آزمون‌ها، داوطلبان یک ورق کاغذ دریافت کردند که در آن حروف و اعداد نوشته شده بودند و آن‌ها باید در سریع‌ترین زمان با ترسیم خطوط ‌آن‌ها را به ترتیب به هم وصل می‌کردند.

قبل از جراحی، محققان مغز هر داوطلب را اسکن کردند تا نقشه دقیق آن را تهیه کنند.

دکتر جیمی هندرسون، جراح مغز و اعصاب دانشگاه استنفورد، الکترود را از طریق مغز به سمت هسته جانبی مرکزی هدایت کرد. او الکترودها در سر شش داوطلب کاشت. البته یکی داوطلبان پس از ابتلا به عفونت پوست سر مجبور شد از پژوهش خارج شود.

یک ماه پس از جراحی، پنج داوطلب باقی‌مانده در آزمایش‌های بعدی شرکت کردند. در آزمون حروف و اعداد، نمرات آن‌ها از ۱۵ درصد به ۵۲ درصد افزایش یافت.

پس از این پژوهش، بسیاری از داوطلبان از جمله آراتا تاکید کردند که کاشت ایمپلنت آن‌ها را بیشتر شبیه خودشان قبل از حادثه کرده است.

شیف و همکارانش برای پژوهش بسیار بزرگ‌تر روی ایمپلنت‌های مغزی برنامه‌ریزی می‌کنند.

متخصصان می‌گویند به رغم گران بودن کاشت ایمپلنت‌ مغزی، جامعه باید میلیون‌ها نفری را که از آسیب‌های جدی مغز در رنج‌اند، بشناسد «چراکه این درد پنهان در جامعه وجود دارد».