ذراع آلية تمنح المصابين بالشلل فرصة للحياة

 

تمكنت امرأة عمرها 52 عاما مصابة بالشلل من العنق إلى أسفل من إطعام نفسها باستخدام ذراع آلية جديدة تتحكم بها أقطاب كهربائية مزروعة في دماغها.

واستطاعت جان شيرمان وهي امرأة تبلغ من العمر 52 عاما تم تشخيص حالتها على انها مصابة بخلل دماغي تنكيسي منذ 13 عاما وبشلل في كل جسمها ابتداء من العنق تشغيل الذراع الآلية بمستوى تحكم ورشاقة لم تر من قبل في مثل هذا النوع من الاعضاء الصناعية المتطورة.

ومع ذلك، تمكن خمسة أطباء من  جامعة بيتسبرغ المركز الطبي من زرع أقطاب كهربائية في دماغها تتمكنت بواسطتها من تشغيل ذراع روبوتية متقدمة.

بعد أقل من عام تمكنت المريضة شيرمان من إطعام نفسها الشوكولاته، تقول شيرمان "مذاق الشيكولاته لذيذ، والأجمل أني تمكنت من تناولها وحدي دون مساعدة"، وأضافت "طريقة استخدام هذه الذراع الآلية مسلية، تشبه  القفز بالمظلات - انها رائعة، وأنا أستمتع بكل ثانية منه. "

الخبراء يؤكدون أنها خطوة رائعة إلى الأمام لإنتاج أطراف اصطناعية يتم يتحكم فيها بصورة مباشرة من قبل الدماغ. وهي في الواقع قفزة مذهلة نحو تحقيق المزيد من الاستقلالية للأشخاص غير القادرين على التحرك بأنفسهم.

وقال البروفيسور أندرو شوارتز. الذي قاد البحث. " هذه التكنولوجيا تفسر إشارات الدماغ وتعمل على توجيهها لذراع الروبوت، لديها إمكانات هائلة ، ونحن مستمرون في استكشاف.  المزيد لتحسين الخدمة". وأضاف أن "دراستنا أوضحت لنا أنه ممكن من الناحية التقنية استعادة المريض لقدراته الوظيفية بالتدريج، وهذا يعطينا الأمل في المستقبل."

سمحت أنظمة أخرى بالفعل للمشلولين بالكتابة اليدوية ببساطة من خلال التفكير في الرسائل التي يريدونها، وفي الشهر الماضي، استخدم باحثون من  سويسرا أقطابا كهربائية مزروعة على الشبكية مباشرة لتمكين المريض المكفوف من القراءة.

تطوير الدماغ والآلة اتجاه طبي يتحرك بسرعة ولا يمكن أن يتنبأ العلماء بنهاية المطاف في هذه التكنولوجيا التي يمكن استخدامها لتجاوز تلف الأعصاب والعضلات، وإعادة تأهيل  الشخص المصاب بالشلل.

في هذه الأثناء ـ كما يقول العلماء ـ يمكن أن تقرن أنظمة من هذا القبيل مع 'الهياكل الخارجية' الروبوتية، مما قد يسمح مستقبلا للمرضى المصابين بشلل نصفي بالمشي.

وفي احدث دراسة نشرت في دورية لانسيت زرع فريق ابحاث من مركز بتسبرج الطبي الجامعي قطبين كهربائيين صغيرين في القشرة الحركية في الجانب الايسر من مخ المرأة وهو الجزء المسؤول في المخ عن بدء الحركة .

واستخدم الفريق اسلوب الفحص الالكتروني للدماغ يسمى التصوير الوظيفي بالرنين المغناطيسي للعثور على الجزء من المخ الذي ينير بعد ان طلب من المريضة التفكير في تحريك ذراعيها اللذين لا يستجيبان في الوقت الحالي.

وتم توصيل القطبين باليد الآلية عن طريق جهاز كمبيوتر يشغل نظاما حسابيا معقدا لترجمة الإشارات بشكل يحاكي الأسلوب الذي يتحكم فيه المخ السليم على الأطراف السليمة.
وقال مايكل بونينجر الذي عمل في هذه الدراسة أن"هذه الأقطاب الكهربائية أجهزة غير عادية من حيث إنها صغيرة جدا."

ولكن بونينجر قال أن الطريقة التي يعمل بها النظام الحسابي هي التقدم الأساسي. وكانت ترجمة إشارات المخ بشكل دقيق احد اكبر التحديات في الأعضاء الصناعية التي يتم التحكم فيها من خلال التفكير، وقال "لا يوجد حتى الآن إمكانية لفك شفرة الحركة البشرية.

وأضاف أن "الأمر يصبح أكثر تعقيدا عندما تعمل على أجزاء مثل اليد، ولكن اعتقد أنه فور أن تتمكن من الوصول إلى الحركة المطلوبة في الدماغ، يكون هناك احتمالات كثيرة للطريقة التي يمكن التأثير بها على هذه الحركة."

واستغرق تدريب شيرمان أسابيع للسيطرة على حركة اليد، ولكنها تمكنت من تحريكها بعد يومين، وبمضي الوقت استكملت مهام مثل التقاط الأشياء، وتوجيهها وتحريكها إلى الوضع المطلوب بنسبة نجاح بلغت 91.6%، وزادت سرعتها بالتدريب.

ويعتزم الباحثون استخدام التكنولوجيا اللاسلكية للاستغناء عن الحاجة لوصلة سلكية بين رأس المريض، والعضو الصناعي.

ويعتقد الباحثون أيضا انه قد تتم إضافة حلقة استشعار تعطي رد فعل للمخ، وتسمح للمستخدم بمعرفة الفرق بين الساخن والبارد، والأسطح الملساء والخشنة.