تکنولوژی به کمک افراد معلول می آید!
برای اولین بار، دانشمندان Caltech با تحریک یک ناحیه‌ی مغز از طریق آرایه‌ی کوچکی از الکترودها، احساسات طبیعی را در بازوی یک فرد معلول ایجاد کردند. بیمار دارای ضایعه‌ی نخاعی در سطح بالا بود و نه تنها نمی‌توانست اندام خود را حرکت دهد، بلکه حتی قادر به احساس آن نیز نبود. در آینده این کار می‌تواند به افراد معلول کمک کند تا با استفاده از اندام های مصنوعی، بازخورد فیزیکی سنسورهای قرار داده شده در این دستگاه‌ها را احساس کنند.
این تحقیق در آزمایشگاه ریچارد آندرسن، جیمز بوسول، استاد علوم اعصاب، مدیریت مرکزی علوم مغز و اعصاب T & C Chen انجام شده است. یک مقاله‌ی توصیفی از این اثر در شماره‌ی 10 آوریل مجله‌ی eLife به چاپ رسیده است.
برای مشخص نمودن سایت‌های ایمپلنت نصب شده در قشر حسی تنی (Somatosensory) از fMRI استفاده شده است. الکترودهای کاشته شده در این منطقه از مغز، آن دسته از نورونها را تحریک نمودند، که باعث ایجاد احساسات جسمانی، مانند فشار یا ضربه در بازوی فرد معلول می‌شوند. اعتبار: آزمایشگاه آندرسن
قشر حسی تنی (Somatosensory) نواری از مغز است که هر دو نوع احساسات بدنی؛ یعنی احساسات حسی عمقی (proprioceptive) (احساس حرکت و موقعیت بدن در فضا) و احساسات پوستی (از جمله فشار، ارتعاش، لمس و غیره) را کنترل می‌کند. قبل از این کار جدید، ایمپلنت‌های عصبی که مناطق مشابهی را در مغز هدف قرار می‌دادند، عمدتاً احساساتی مانند سوزن سوزن شدن و یا وزوز در دست را ایجاد می‌کردند. ایمپلنت آزمایشگاه آندرسن قادر است احساسات بسیار طبیعی را از طریق تحریک درون قشری (intracortical) ایجاد کند، شبیه احساساتی که بیمار قبل از آسیبش تجربه کرده است.
این بیمار سه سال پس از آسیب نخاعی از شانه پایین فلج شده بود. دو آرایه از الکترودهای کوچک به صورت جراحی در قشر حسی تنی (Somomatosensory) نصب شدند. محققان، با استفاده از آرایه‌ها، نورون‌های منطقه را با پالس‌های بسیار کوچک الکتریکی تحریک کردند. فرد مورد مطالعه احساسات طبیعی مختلفی (مانند فشردن، ضربه زدن، احساس حرکت به سمت بالا و چندین مورد دیگر) را که با توجه به فرکانس، دامنه و موقعیت تحریک آرایه‌ها، در نوع، شدت و مکان متفاوت بودند، گزارش نمود. این اولین بار است که این نوع احساسات طبیعی از طریق تحریک عصبی داخل مغزی ایجاد می‌شوند.
شرکت کننده‌ی در این مطالعه در مورد احساساتش می‌گوید: “جالب بود، خیلی شبیه نیشگون، فشار دادن، حرکت دادن و چیزهایی مثل آن بود. امیدوارم این فناوری در آینده به خیلی‌ها کمک کند.”
در واقع اگر چه انواع مختلف تحریکات باعث احساسات متفاوتی می‌شوند، کدهای عصبی کنترل کننده‌ی احساسات جسمی خاصی هنوز به خوبی شناسایی نشده‌اند. محققان امیدوارند که در آینده روش دقیقی برای قرار دادن الکترودها و تحریک مناطق مغزی سموتوسنسوری به منظور ایجاد احساسات خاص و ایجاد یک نوع فرهنگ لغت تحریک و احساسات متناظر آن، ابداع نمایند.
طبق گفته‌ی آندرسن، گام بزرگ بعدی این است که این فناوری را با پروتزهای عصبی موجود در هم آمیزند. در سال 2015، آزمایشگاه آندرسن “رابط‌های مغز و دستگاه” (BMI) را برای اتصال بازوی رباتیک پروتز به الکترودهای کاشته شده در منطقه‌ای از مغز که در کنترل نیت‌ها نقش دارد، توسعه داد. به این ترتیب، یک فرد معلول توانست با استفاده از بازوی پروتزی خود، یک فنجان را بلند کرده و آن را به سمت دهانش بیاورد تا بنوشد. اتصال دستگاه با قشر حسی تنی somatosensory می‌تواند یک BMI دو طرفه ایجاد کند که یک فرد معلول را قادر می‌سازد با استفاده از اندام های مصنوعی خود، احساسات را دوباره تجربه نماید. ممکن است کاربران در طول زمان احساس کنند که اندام رباتیک بخشی از بدن آنها است. این مطالعه تحت عنوان: “احساس حسی عمقی و پوستی در انسان از طریق تحریک سازی میکرو درون قشری (Proprioceptive and Cutaneous Sensations in Humans Elicited by Intracortical Microstimulation) به چاپ رسیده است.
برای کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.
