بازگرداندن حواس از دست رفته با نور

به گزارش ایسنا، برای بیشتر مردم، از دست دادن یکی از حواس مانند بینایی ویران‌کننده است؛ نه ‌فقط به‌ دلیل افزایش آسیب‌پذیری، بلکه به دلیل تضعیف شدید کیفیت زندگی. در حالی‌ که پروتزها می‌توانند از نظر عملکردی مفید باشند، نمی‌توانند اطلاعات حسی‌ مانند درک بافت، رطوبت و چگالی را که پوست ما به‌راحتی به مغز منتقل می‌کند، درک و منتقل کنند.

به نقل از نیواطلس، به همین دلیل است که یک دستگاه اپتوژنتیکِ نخستین ‌در نوع ‌خود است که امید بسیار زیادی در این زمینه ایجاد کرده است. دستگاه اپتوژنتیک، دستگاهی است که به دانشمندان اجازه می‌دهد فعالیت سلول‌های عصبی را با نور کنترل کنند.

این ایمپلنت عصبی بی‌سیم جدید که تقریبا هم‌اندازه یک کلید خانه و نازک‌تر از یک سکه است، ممکن است نیاز به برخی جراحی‌های تهاجمی شامل بریدن و سوراخ‌کردن جمجمه را از طریق کاشت کم‌تهاجمی در زیر پوست سر از بین ببرد. عصب‌پژوهان می‌توانند «نورو-کلید» نرم و انعطاف‌پذیر را روی سطح جمجمه قرار دهند؛ جایی که نورِ فعال‌کننده نورون‌ها را مستقیما از میان استخوان جمجمه به قشر مغز می‌تاباند و به‌طور کامل مسیرهای حسی تکامل‌یافته را دور می‌زند.

در آزمایش‌هایی با مدل‌های مغز موش، «نورو-کلید» به‌طور دقیق گروه‌هایی از نورون‌ها را فعال کرد که با ژنی از یک جلبک حساس به نور اصلاح شده بودند. موش‌هایی که قادر به دیدن، شنیدن یا حس‌کردن نبودند، به‌سرعت یاد گرفتند سیگنال‌های نوری را تفسیر کنند و وظایف مختلفی را انجام دهند.

مغزهای ما دائما فعالیت الکتریکی را به تجربه تبدیل می‌کنند و این فناوری به ما راهی می‌دهد تا مستقیما به این فرایند دسترسی پیدا کنیم. این پلتفرم به ما اجازه می‌دهد سیگنال‌های کاملا جدیدی ایجاد کنیم تا ببینیم مغز چگونه یاد می‌گیرد از آن‌ها استفاده کند. این کار ما را یک قدم به بازگرداندن حواس از دست‌رفته پس از آسیب یا بیماری نزدیک‌تر می‌کند و در عین حال پنجره‌ای به اصول بنیادی‌ای می‌گشاید که به ما امکان درک جهان را می‌دهند.

از آن‌جا که ایمپلنت‌های اپتوژنتیک برای عملکرد خود به اصلاح ژنتیکی نورون‌ها نیاز دارند، هنوز برای استفاده در انسان تایید نشده‌اند. با این حال، برای افرادی که توانایی دیدن، شنیدن یا حس‌کردن را از دست داده‌اند، «نورو-کلید» امیدی برای تحولی بنیادین به‌سوی زندگی بهتر فراهم می‌کند؛ از جمله از طریق دستگاه‌هایی که می‌توانند اطلاعاتی را منتقل کنند که همان نورون‌هایی را تحریک می‌کند که معمولا اطلاعات را از چشم‌ها، گوش‌ها و پوست دریافت می‌کنند. کاربردهای مرتبط دیگر می‌تواند شامل توان‌بخشی به‌ویژه پس از ویرانی‌های عصبی ناشی از سکته مغزی و کنترل بازوها، دست‌ها، پاها و ساق‌های رباتیک باشد.

در حالی که گروه پژوهشی در نخستین مقاله خود تنها از یک میکروال‌ای‌دی استفاده کرد، رویکرد جدید با آرایه‌ای از ۶۴ میکرو ال‌ای‌دی امکان تعداد تقریبا بی‌نهایتی از الگوها را فراهم می‌کند که از نظر «فرکانس، شدت و توالی زمانی» متفاوتند. کنترل در لحظه هر ال‌ای‌دی به پژوهشگران اجازه می‌دهد الگوهای نوری پیچیده‌ای را به مغز منتقل کنند که ممکن است تجربه حسیِ فعالیت عصبیِ توزیع‌شده را شبیه‌سازی کند، نه تحریک محدود و موضعی.

از آن‌جا که کاشت این دستگاه آن را پنهان می‌کند و مانند «الکترود مغزیِ یک دانشمند دیوانه» در معرض دید قرار نمی‌دهد، کاربران انسانی آینده از واکنش‌های دیگران در امان خواهند بود؛ مؤلفه‌ای حیاتی در فناوری‌های پزشکی که از حریم خصوصی و کرامت انسانی محافظت می‌کند و در عین حال کارکرد کامل را بازمی‌گرداند.

منبع : ایسنا