کنترل موفق ایمپلنت مغزی از یک قاره دیگر | درمان اختلالات عصبی از راه دور امکانپذیر میشود؟
پژوهشگران با استفاده از یک ایمپلنت مغزی بیسیم توانستند از شیکاگو در آمریکا، سامانهای کاشتهشده در مغز موش آزمایشگاهی در کره جنوبی را از فاصله بیش از ۱۰ هزار کیلومتری کنترل کنند.
همشهری آنلاین، فرخنده رفائی: پژوهشگران دانشگاه KAIST و دانشگاه یانسه در کره جنوبی، قابلیت کنترل از راه دور یک ایمپلنت مغزی بیسیم را در آزمایشی میان آمریکا و کره جنوبی به نمایش گذاشتند.
به گزارش ساینسالرت، در این آزمایش، فرمانها از شیکاگو از طریق اینترنت به رایانهای در آزمایشگاه کره جنوبی ارسال شد و این رایانه نیز دستورها را بهصورت بیسیم به ایمپلنت منتقل کرد. سامانه بهطور میانگین تنها حدود ۱۰۹ میلیثانیه پس از دریافت فرمان واکنش نشان داد.
این ایمپلنت که «RAPIDO» نام دارد، به اندازهای کوچک است که موش میتواند در حالی که آزادانه حرکت میکند آن را روی سر خود حمل کند. دستگاه دو قابلیت اصلی دارد: انتقال مواد از طریق یک کانال بسیار کوچک و تابش نور از یک LED مینیاتوری. پژوهشگران میتوانند هر یک از این عملکردها را بهصورت جداگانه کنترل و حتی برای اجرای خودکار آنها برنامهریزی کنند.
اهمیت این فناوری بیش از هر چیز به پژوهشهای علوم اعصاب مربوط میشود. حضور مستقیم پژوهشگر در کنار حیوان آزمایشگاهی ممکن است رفتار آن را تحت تأثیر قرار دهد؛ اما کنترل بیسیم میتواند نیاز به نزدیکشدن مکرر پژوهشگر یا جابهجایی حیوان را کاهش دهد و امکان همکاری دانشمندان در نقاط مختلف جهان را در یک آزمایش فراهم کند.
پژوهشگران در آزمایش نخست، از راپیدو برای انتقال دوزهای مختلف کوکائین به ناحیهای از مغز موشها به نام «هسته آکومبنس» استفاده کردند؛ ناحیهای که با رفتارهای مرتبط با پاداش ارتباط دارد. تغییرات حرکتی موشها متناسب با دوز دریافتی بود و این اثر در آزمایشهای تکرارشده تا چهار هفته پس از کاشت ایمپلنت نیز مشاهده شد.
در آزمایش دوم، پژوهشگران از فناوری «اپتوژنتیک» برای تحریک نوری مسیرهای مشخصی در مغز استفاده کردند. نتایج نشان داد تابش نور از ایمپلنت میتواند بر شکلگیری ترجیح رفتاری موشها اثر بگذارد.
بیشتر بخوانید:
- امید به درمان اختلالات خلقی با کمک فناوری | ایمپلنت مغزی ضدافسردگی مجوز آزمایش انسانی گرفت
- تراشه مغزی «ایلان ماسک» معجزه کرد
- جراحی مغز با این روش قدیمی میشود
دستاورد اصلی این پژوهش، ترکیب انتقال مکرر دارو، تحریک نوری، برنامهریزی و کنترل اینترنتی در یک ایمپلنت کوچک است؛ قابلیتی که میتواند در آینده به پژوهشهای دقیقتر درباره رابطه میان فعالیت مغز و رفتار کمک کند.
اهمیت این دستاورد در این است که پژوهشهای مغزی را تا حدی از محدودیتهای مکانی آزمایشگاه جدا میکند. پژوهشگر میتواند بدون حضور فیزیکی در کنار حیوان، مداخلات عصبی را در زمان مشخص انجام دهد و در نتیجه امکان انجام مطالعات طولانیمدت درباره تغییرات مدارهای مغزی و رفتار فراهم میشود؛ موضوعی که در بررسی اختلالاتی مانند اعتیاد، افسردگی و بیماریهای تحلیلبرنده عصبی اهمیت دارد. کاهش حضور مستقیم پژوهشگر همچنین میتواند اثر احتمالی حضور او بر رفتار حیوان آزمایشگاهی را کاهش دهد.
در چشمانداز بلندمدت، این فناوری میتواند فراتر از یک ابزار آزمایشگاهی توسعه پیدا کند و به ساخت ایمپلنتهای عصبی هوشمند کمک کند؛ دستگاههایی که بتوانند فعالیت مغز را پایش کرده و در پاسخ به شرایط مشخص، دارو یا تحریک عصبی را بهصورت دقیق و خودکار اعمال کنند. البته این کاربردها هنوز در مرحله پژوهشی قرار دارند و پیش از استفاده در انسان، ایمنی، زیستسازگاری و قابلیت اطمینان چنین ایمپلنتهایی باید در مطالعات گستردهتری بررسی شود.
پژوهشگران تأکید دارند که راپیدو هنوز یک ابزار پژوهشی است و درمان اعتیاد محسوب نمیشود. آنها میگویند پیش از استفاده از چنین فناوریهایی در مغز انسان، ایمنی بلندمدت، زیستسازگاری، قابلیت اطمینان و سازوکارهای ایمنی آن باید بهطور گسترده بررسی شود.
