به گزارش خبرآنلاین، گروهی از مهندسان، دانشمندان علوم اعصاب و جراحان دانشگاه کمبریج، دستگاه‌هایی را ابداع کرده‌اند که سیگنال‌های عصبی بین مغز و نخاع را ضبط می‌کنند. این دستگاه‌ها برخلاف رویکردهای کنونی، می‌توانند اطلاعات را به‌صورت ۳۶۰ درجه ثبت کنند و تصویر کاملی را از فعالیت نخاع ارائه دهند.

به نقل از ایسنا، آزمایش‌های انجام‌شده روی جسد حیوانات و انسان‌ها نشان داد که این دستگاه‌ها می‌توانند اندام‌ها را نیز تحریک کنند و آسیب‌های نخاعی کامل را که در آن‌ها ارتباط بین مغز و نخاع کاملاً قطع شده است، دور بزنند.

بیشتر روش‌های کنونی برای درمان آسیب‌های ستون فقرات شامل سوراخ کردن نخاع با الکترود و قرار دادن ایمپلنت در مغز است که هر دو از جراحی‌های پرخطر به شمار می‌روند. دستگاه‌های دانشگاه کمبریج می‌توانند بدون نیاز به جراحی مغز، به درمان آسیب‌های ستون فقرات کمک کنند و این روش برای بیماران بسیار ایمن‌تر است.

البته تا اجرایی شدن چنین درمان‌هایی هنوز سال‌ها زمان باقی است، اما پژوهشگران می‌گویند این دستگاه‌ها می‌توانند در کوتاه‌مدت برای نظارت بر فعالیت نخاع در طول جراحی سودمند باشند.

نخاع مانند بزرگراهی است که اطلاعات را به شکل تکانه‌های عصبی به مغز منتقل می‌کند و از آنجا به سایر نقاط بدن می‌رساند. آسیب دیدن نخاع، این ارتباط را قطع می‌کند و به بروز ناتوانی‌های عمیق مانند از دست دادن غیرقابل‌بازگشت عملکردهای حسی و حرکتی منجر می‌شود. مطالعه نخاع، بسیار دشوار است؛ اما درک بهتر آن می‌تواند به بهبود درمان برای طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها مانند درد مزمن، التهاب و فشارخون بالا کمک کند.

جزئیات فناوری دانشگاه کمبریج

بیشتر فناوری‌های نظارت یا تحریک نخاع فقط با نورون‌های حرکتی در امتداد قسمت پشتی نخاع تعامل دارند. با این روش‌ها تنها می‌توان به ۲۰ تا ۳۰ درصد از ستون فقرات رسید و ازاین‌رو، تصویر ناقصی از عملکرد نخاع حاصل می‌شود.

پژوهشگران دانشگاه کمبریج با استفاده از میکروالکترونیک، نخاع را با ایمپلنت‌های بسیار نازک و با وضوح بالایی پوشاندند و برای نخستین‌بار، به نظارت ۳۶۰درجه ایمن روی نخاع دست یافتند.

دستگاه‌های دانشگاه کمبریج فقط چند میلیونیم متر ضخامت دارند. آن‌ها با استفاده از فوتولیتوگرافی پیشرفته و روش‌های رسوب لایه نازک ساخته شده‌اند و برای کار کردن به حداقل قدرت نیاز دارند. این دستگاه‌ها سیگنال‌هایی را ردیابی می‌کنند که روی آکسون‌ها یا رشته‌های عصبی نخاع در حرکتند و امکان ثبت سیگنال‌ها را فراهم می‌آورند. نازک بودن دستگاه‌ها به این معناست که می‌توان سیگنال‌ها را بدون آسیب رساندن به اعصاب ضبط کرد زیرا به خود نخاع نفوذ نمی‌کنند.

در آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها، پژوهشگران با موفقیت از این دستگاه‌ها برای تحریک حرکت اندام‌ها استفاده کردند. دستگاه‌ها تأخیر بسیار کمی را نشان دادند؛ یعنی زمان واکنش آن‌ها مانند زمان حرکت واکنشی انسان بود. آزمایش‌های بیشتر روی جسد انسان نشان داد که این دستگاه‌ها را می‌توان با موفقیت در بدن انسان قرار داد.

۵۴۵۴