مجلة عالم التكنولوجيا
مجلة تكنولوجية شاملة

زرع جسم اصطناعي في دماغ المكفوفين مباشرة للرؤية من جديد

0 93

تمكن باحثون من تجاوز منطقة العينين، خلال محاولة لعلاج أحد فاقدي البصر، وذلك عن طريق زرع أعضاء اصطناعية في الدماغ مباشرة تساعد في الرؤية بشكل أولي.

جوميز (Gómez)، امرأة إسبانية في الـ57 من عمرها، فقدت بصرها منذ أكثر من عقد من الزمن عندما كانت في سن الـ 42؛ حيث دمر الاعتلال العصبي البصري السام حزم الأعصاب التي تربط بين عيني جوميز ودماغها؛ ما جعلها غير قادرة على الرؤية تمامًا، حتى إنها كانت غير قادرة على تمييز الضوء.

ولكن وبعد 16 عامًا من الظلام الدامس، تم منح “جوميز” فرصة لرؤية العالم من جديد حتى ولو بشكل بدائي؛ حيث كان بإمكانها أن ترى أشياء تتمثل بنقاط وأشكال بيضاء صفراء متوهجة، وكان ذلك عن طريق نظارة معدلة مزودة بكاميرا صغيرة، يتم توصيل هذه الكاميرا بجهاز كمبيوتر يعالج تغذية الفيديو الحية، ويحولها إلى إشارات إلكترونية، ويتم ربط هذا النظام عن طريق كابل معلق من السقف بمنفذ مضمن في الجزء الخلفي من جمجمة جوميز، وهو موصول بـ100 قطب كهربائي مزروع في القشرة البصرية بمؤخرة دماغ جوميز.

وتمكنت عن طريق هذا النظام من تحديد مصابيح السقف والحروف والأشكال الأساسية المطبوعة على الورق والأشخاص، كما أنها تمكنت من أن تلعب لعبة كمبيوتر بسيطة، مثل Pac-Man تم توصيلها مباشرة إلى دماغها، وكانت ذلك يتم خلال أربعة أيام في الأسبوع طوال مدة التجربة، تم أثناؤها نقل جوميز إلى مختبر، وربطها بالنظام.

كانت اللحظة الأولى لإبصار جوميز في نهاية عام 2018 تتويجًا لعقود من الأبحاث التي أجراها إدواردو فرنانديز (Eduardo Fernandez)؛ مدير الهندسة العصبية في جامعة ميجيل هيرنانديز (Miguel Hernandez)، في إلتشي بإسبانيا، وكان هدفه: إعادة النظر إلى أكبر عدد ممكن من إجمالي 36 مليون شخص مكفوف في جميع أنحاء العالم، والذين يرغبون في رؤية العالم من حولهم مرة أخرى، ويُعد منهج فرنانديز مثيرًا بشكل خاص لأنه يتعدى العين والأعصاب البصرية.

وكانت الكثير من الأبحاث السابقة تحاول استعادة البصر عن طريق إنشاء عين صناعية، أو شبكية العين، ونجح ذلك بالفعل، لكن الغالبية العظمى من المكفوفين -مثل جوميز- يعانون من تلف في الجهاز العصبي الذي يربط شبكية العين بالجزء الخلفي من الدماغ؛ لذلك فإن العين الاصطناعية لن تحل مشكلتهم. 

لهذا السبب، قامت شركة Second Sight، التي حصلت على موافقة لبيع شبكية اصطناعية في أوروبا في عام 2011، وفي الولايات المتحدة في عام 2013 بسبب مرض نادر يسمى التهاب الشبكية الصباغي، بتحويل عقدين من العمل بعيدًا عن شبكية العين إلى قشرة الدماغ.

عولى الرغم من أن استعادة البصر عن طريق تغذية إشارات مباشرة إلى الدماغ تعد أمرًا طموحًا، إلا أن المبادئ الأساسية استخدمت في الزراعة الإلكترونية التي أجراها الإنسان في الطب السائد لعدة عقود، ويوضح فرنانديز ذلك قائلًا: “في الوقت الحالي، لدينا العديد من الأجهزة الكهربائية التي تتفاعل مع جسم الإنسان، كمنظم ضربات القلب، وفي النظام الحسي لدينا زراعة القوقعة الصناعية”.

يقول فرنانديز: “كانت جوميز هي مريضتنا الأولى، ولكن على مدار العامين المقبلين سنقوم بعمليات زراعة لخمسة أشخاص مكفوفين آخرين، أجرينا تجارب مماثلة على الحيوانات، لكن القطة أو القرد لا يمكن أن تفسر ما تراه”. 


جوميز تستطيع


وأشار فرنانديز إلى أن هذه العملية تطلبت شجاعة فائقة من جوميز؛ إذ كان يجب إجراء عملية في المخ لزرع الشريحة، وبعد 6 أشهر تم إجراء عملية أخرى من أجل إزالتها.

يتصل الجهاز بالجمجمة، وقالت “جوميز”إن جراحة الزرع كانت هادئة لدرجة أنها جاءت إلى المختبر في اليوم التالي لتوصيلها وبدء التجارب، حيث لم تكن تعاني من أي مشاكل أو ألم منذ ذلك الحين.

وكانت جوميز شخصًا محظوظا؛ حيث يظهر أن التاريخ الطويل للتجارب التي أدت إلى عملية الزرع الناجحة هذه كان متقلبًا، ففي عام 1929، اكتشف طبيب أعصاب ألماني يدعى Otfrid Foerster أنه يمكنه الحصول على نقطة بيضاء في رؤية المريض إذا تم لصق قطب كهربائي في القشرة البصرية للدماغ أثناء إجراء الجراحة، وأُطلق على هذه الظاهرة اسم “الفوسفين”، ومنذ ذلك الحين، تخيل العلماء ومؤلفو الخيال العلمي إمكانية وجود بدلة بصرية من الكاميرا إلى الكمبيوتر، حتى إن بعض الباحثين بنوا أنظمة بدائية.

وأصبحت النظرية الواقعية في أوائل الألفينيات حقيقة عندما قام باحث في مجال الطب الحيوي يدعى “ويليام دوبيل” بتركيب مثل هذه الأطراف الاصطناعية على رأس مريض تجريبي!

وعلى الرغم من أن الفكرة الأساسية وراء رؤية جوميز، وهي توصيل الكاميرا بكابل فيديو في الدماغ، بسيطة، إلا أن التفاصيل لم تكن كذلك؛ حيث كان على فرنانديز وفريقه أولًا اكتشاف جزء الكاميرا، وما نوع الإشارة التي تنتجها شبكية العين البشرية؟ ومن أجل المحاولة للإجابة عن هذا السؤال، كان على فرنانديز أن يأخذ شبكية العين البشرية من أشخاص ماتوا مؤخرًا، وربط شبكية العين بالأقطاب الكهربائية، وتعريضها للضوء، ومن ثم يقيس ما يصيب الأقطاب الكهربائية (يرتبط مختبره بعلاقة وثيقة مع المستشفى المحلي، والذي يتصل أحيانًا في منتصف الليل عندما يموت أحد المتبرعين بالأعضاء، وجدير بالذكر أنه يمكن لشبكية العين البشرية أن تبقى على قيد الحياة لنحو سبع ساعات فقط) وكان فريقه يستخدم أيضًا التعلم الآلي لمطابقة الإخراج الكهربائي لشبكية العين إلى مدخلات بصرية بسيطة؛ ما يساعدهم في كتابة برامج لتقليد العملية تلقائيًا.


فرشة من المسامير


وتتمثل الخطوة التالية في أخذ هذه الإشارة وإيصالها إلى الدماغ، وفي الأطراف الاصطناعية المصممة من أجل جوميز (Gómez)، يتم توصيل كابل إلى زرع عصبي شائع يعرف باسم مجموعة Utah، وهو أصغر بقليل من الطرف المرتفع في النهاية الإيجابية لبطارية AAA. ويبرز من هذا الزرع 100 مسمار قطبي صغير ، طول كل منها حوالي ملليمتر واحد، تبدو مع بعضها وكأنها فراش صغير من المسامير؛ إذ يمكن لكل قطب إيصال تيار إلى ما بين واحد وأربع خلايا عصبية، وعندما يتم إدخال الزرع، تخترق الأقطاب الكهربائية سطح الدماغ؛ وعندما تتم إزالته، تتشكل 100 قطرة صغيرة من الدم في الثقوب.

كان على فرنانديز معايرة قطب كهربائي واحد في كل مرة، وإرساله بتيارات قوية بشكل متزايد حتى  استطاعت جوميز أن تلاحظ متى وأين رأت الفوسفين، واستغرق الحصول على جميع الأقطاب الكهربائية التي تم الاتصال بها أكثر من شهر.

الجانب السلبي الكبير لهذه الأعضاء الاصطناعية، والسبب الرئيسي وراء عدم تمكن جوميز من الاحتفاظ بها لمدة تزيد على ستة أشهر؛ هو ألا أحد يعرف كم من الوقت يمكن أن تدوم الأقطاب الكهربائية دون تدهور الجسم الذي تمت زراعته أو دماغ المستخدم.

وسوف تحتاج الأطراف الصناعية في نهاية المطاف، مثل زراعة القوقعة الصناعية، إلى إرسال إشاراتها وقوتها لا سلكيًا عبر الجمجمة للوصول إلى الأقطاب الكهربائية، لكن في الوقت الحالي، ترك الفريق الأطراف الاصطناعية قابلة للتطبيق لإجراء التجارب؛ ما يوفر أكبر قدر من المرونة للحفاظ على تحديث الأجهزة قبل الاستقرار في التصميم.


كيف يبدو ذلك؟


قالت جوميز إنها كانت ستبقى عملية الزرع مثبتة إذا تم منحها الخيار، وأنها ستكون الأولى في حالة توفر إصدار محدث، وعندما ينتهي فرنانديز من تحليل مجموعتها، تخطط جوميز لوضعها في إطارات وتعليقها على حائط غرفة المعيشة.


technologyreview: A new implant for blind people jacks directly into the brain


بعد قراءة الموضوع يمكنك معرفة المزيد عن الكلمات الآتية:


5G Apple Google Huawei iPhone Samsung Tiktok آبل آيفون أمازون أمن المعلومات أندرويد إيلون ماسك الأمن السيبراني التطبيقات التكنولوجيا الجيل الخامس الخطوط الجوية السعودية الذكاء الاصطناعي السعودية الصين الفضاء المدن الذكية الهاتف المحمول الهواتف الذكية تقنية تويتر تيسلا تيك توك جوجل روبوت سامسونج سيارة سيارة كهرباء شاومي شخصية تكنولوجية طائرة فيروس كورونا فيس بوك فيسبوك كورونا مايكروسوفت ناسا هواوي واتساب


اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.