افراد مبتلا به بیماری نورون‌های حرکتی مانند ALS به تدریج عصب‌های کنترل کننده حرکات بدن خود و در نتیجه قدرت حرکت دست، پا، انگشتان و در نهایت حتی صورت خود را از دست می‌دهند. این افراد قادر به برقراری ارتباط با محیط پیرامون خود نیستند. اما پژوهشگران به کمک ایمپلنت‌های مغزی و رابط مغز و رایانه توانستند توانایی برقراری ارتباط را به این بیماران بازگردانند.
در سال ۲۰۰۸ تشخیص داده شد که Hanneke de Bruijne به بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) یا بیماری لو گهریگ مبتلا است. در طول هشت سال بعد، همانطور که عصب‌های کنترل کننده حرکات بدنش رو به انحطاط گذاشتند، زندگی‌اش به طور قابل توجهی تغییر کرد. او توانایی حرکت پاها، دست‌ها، انگشتان دست و در نهایت حتی صورت خود را از دست داد و به سختی قادر به برقراری ارتباط با اطرافیان بود. وی برای تنفس هم به یک دستگاه تهویه مکانیکی نیاز دارد.
اما در سال ۲۰۱۵، او یک ایمپلنت مغزی دریافت کرد که زندگیش را تغییر داد و توانایی برقراری ارتباط به او بازگردانده شد. de Bruijne در تبلت متصل به ایمپلنتش نوشت :«این ایمپلنت به من آزادی، استقلال و امنیت می‌دهد و مرا قادر می‌سازد تا از باغ و طبیعت بیرون منزل لذت ببرم».
تا همین اواخر روش اصلی ارتباط de Bruijne از طریق چشمک زدن و یا استفاده از دستگاه ردیاب چشم بود، اما ردیاب‌های چشم برای فعال شدن و ثبت حرکات چشم به نور کافی نیاز دارند. او می‌گوید: «این ایمپلنت اجازه می‌دهد تا در بیرون از منزل و زمانی که ردیاب چشمم کار نمی‌کند نیز ارتباط برقرار کنم». ردیاب‌های چشم معمولاً بیرون منزل به دلیل نور ناکافی کار نمی‌کنند.
در سال ۲۰۰۸ تشخیص داده شد که Hanneke de Bruijne به بیماری ALS مبتلا است
این فناوری به عنوان رابط مغز و رایانه شناخته شده و در اکتبر ۲۰۱۵ که de Bruijne هلندی ۵۹ ساله بود، در سرش قرار گرفت و به او توانایی کنترل دقیق و مستقل یک برنامه تایپ رایانه‌ای برای قرار دادن پیام، صرفاً بر اساس فعالیت مغز را بخشید.
موفقیت او تا به امروز برجسته بوده و این پژوهش توسط پژوهشگران مرکز پزشکی دانشگاه اوترخت هلند در مجله جدید پزشکی انگلستان روز شنبه منتشر شد. در واقع این گروه فناوری توسعه داده که به عنوان یک خط ارتباطی مؤثر بین بیماران قفل شده (افراد مبتلا به نشانگان قفل شدگی) و جهان خارج عمل می‌کند.
نیک رمزی، استاد علوم اعصاب در مرکز مغز رودولف مگنوس، بخشی از دانشکده پزشکی اوترخت، گفت: «این یک سامانه کاملاً قابل کاشت است که در خانه بدون نیاز به هر گونه فرد متخصصی کار می‌کند». رمزی این پژوهش را رهبری کرده است.
پس از موفقیت چالش سطل یخ در سال ۲۰۱۴ که هزاران نفر از مردم برای افزایش آگاهی و بودجه بیماران، سطل آب سرد را روی سر خود ریختند، ALS در حال حاضر یک واژه آشنا برای مردم در سراسر جهان است. بسیاری از افراد مبتلا به این بیماری با تمام افکار و خواسته‌ها در داخل بدن خود به دام افتاده‌اند و با توجه به انحطاط نورون‌های حرکتی که حرکت ماهیچه را کنترل می‌کند، توانایی ارائه این افکار و خواسته‌ها را ندارند.
انجمن ALS برآورد کرده که بیش از ۶۰۰۰ نفر هر ساله با این شرایط در ایالات متحده تشخیص داده می‌شود و هیچ درمانی برای آنها وجود ندارد. همه افراد مبتلا به ALS توانایی برقراری ارتباط را از دست نمی‌دهند، اما طبق آمار انجمن بیماری نورون‌های حرکتی، ۸۰٪ این افراد دست کم مشکلاتی برای برقراری ارتباط خواهند داشت.
بسیاری از بیماری‌ها و شرایط دیگر نیز می‌تواند منجر به قفل شدن افراد در بدنشان شود از جمله بیماری ام اس، سکته مغزی و حوادثی که موجب آسیب و ناکارآمد شدن سامانه عصبی و در نتیجه از دست دادن کنترل بدن می‌شود. رمزی گفت: «همانظور که مردم از آن آگاهند، این یک وضعیت کاملاً دلخراش است». de Bruijne نوشت: «از زمانی که تشخیص داده شد من مبتلا به ALS هستم، زندگیم به طور کامل تغییر کرد». هنگامی که او تجربیات خود را به اشتراک می‌گذارد، از چیزهایی صحبت می‌کند که از دست داده است. او می‌نویسد: «من به راحتی بیرون رفتن با خانواده و دوستان، صحبت کردن، خوردن و نوشیدن، کارم و چیزهای بسیار دیگری را از دست دادم.»
گزینه رایج برای برقراری ارتباط افراد قفل شده از طریق چشمان است. با چشم‌ها می‌توان به پرسش‌های ساده پاسخ داد. رمزی می‌گوید: «این به معنی برقراری ارتباطی بسیار محدود است.» با استفاده از نرم افزاری که حرکت چشم بر روی صفحه نمایش برای انتخاب حروف و یا وارد کردن اقداماتی خاص را ردیابی می‌کند، پاسخ‌های پیشرفته‌تر نیز امکان‌پذیر است. اما ردیاب چشم در مکان‌هایی که نور کافی نباشد کار نمی‌کند.
واسط مغز و رایانه جدید نیازی به پیگیری حرکات چشم ندارد و زمانی که فرد در مورد حرکت یک عضله فکر کند، با توجه به سیگنالی که مستقیماً مغز تولید می‌کند، حرکت تشخیص داده می‌شود. رمزی می‌گوید: «هر چند یک فرد قفل شده ممکن است توانایی انتقال پیام را از دست داده باشد اما مغز هنوز کار می‌کند و سیگنال‌های الکتریکی را تولید می‌کند».
این ایمپلنت چگونه به بیماران ALS کمک می‌کند؟
رابط مغز و رایانه کاملاً داخل بدن قرار دارد. همانطور که رمزی می‌گوید: «آن کاملاً نامرئی است». الکترودها روی قشر حرکتی مغز که حرکت را کنترل می‌کند، قرار دارند و با سیم به یک فرستنده متصل می‌شوند. این فرستنده به اندازه یک دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب که در قفسه سینه بیماران قرار می‌گیرد، است. فرستنده با یک گیرنده‌ی متصل به صفحه نمایش رایانه که حروف را در یک شبکه نشان می‌دهد در ارتباط است.
برای برقراری ارتباط، بیمار یک مربع در حال حرکت روی حروف صفحه نمایش را تماشا می‌کند. هنگامی که مربع روی حرف مورد نظر قرار می‌گیرد، فرد باید سعی کند دست راست خود را حرکت دهد. این حرکت مانند فشردن حرف در همان لحظه است. هر چند که آنها نمی‌توانند حرکت کنند اما قشر حرکتی سیگنال مربوطه را تولید می‌کند و این چیزی است که الکترودها آن را دریافت و برای برقراری ارتباط از طریق فرستنده استفاده می‌کنند. یک به یک، حروف انتخاب شده و کلمات و جملات تشکیل می‌شوند.
اکنون De Bruijne از رابط مغز و رایانه برای برقراری ارتباط استفاده می‌کند
De Bruijne قادر به برقراری ارتباط با سرعت دو حرف در هر دقیقه است که آهسته‌تر از ردیاب چشم است، اما رمزی می‌گوید قصد دارد ایمپلنت را سریع‌تر و پیچیده‌تر کند.
گروه‌های تحقیقاتی دیگری نیز رابط‌های مغزی را آزمایش کردند. آنها از روش‌هایی استفاده کردند که شامل الکترودهایی بر روی پوست سر برای استفاده از اسکن EEG به عنوان یک ابزار نظارت بر فعالیت‌های مغز و پیش‌بینی حروف است. این روش نیز مؤثر بوده، اما رمزی معتقد است که به اندازه کافی سازگار نیست.
وی می‌گوید: «به هر حال، آنها هرگز در کاربردهای بالینی به موفقیت دست پیدا نکردند. علاوه بر اینکه در این روش به کارشناسان فنی نیز نیاز است، پس احتمالاً نمی‌تواند در خانه و توسط بیماران مورد استفاده قرار بگیرد.
De Bruijne به مدت چند ماه از رابط مغز و رایانه در خانه استفاده کرده است اما برای رسیدن به این مرحله راه طولانی را طی کرد: شش ماه طول کشید تا او توانست به طور مستقل از این سامانه استفاده کند. با این حال زندگی او به طور قابل توجهی بهبود یافته است. هم اکنون او می‌تواند از منزل خارج شده و قادر به سفر کردن است.
راه طولانی برای ایمپلنت مغزی ALS پیش رو است
چالش‌های متعددی برای قرار دادن این فناوری در دسترس همه افراد مبتلا به ALS یا شرایط دیگری که منجر به قفل شدگی شده، وجود دارد.
کارن پیرس، مدیر انجمن بیماران نورون‌های حرکتی تأکید می‌کند: «این پژوهش جالب است اما تنها یک نفر مورد مطالعه قرار گرفته است. به نظر من احتمال اینکه این روش در دسترس بیماران مبتلا به MND در انگلستان قرار گیرد پایین خواهد بود، چون هزینه این روش و پس از آن پشتیبانی و پیگیری‌های لازم می‌تواند بسیار سنگین باشد».
اما پیرس امیدوار است ساختن چنین چیزی امکان‌پذیر شود. «فناوری رابط مغز و رایانه هنوز هم در حال توسعه است و ما از پژوهش‌های بیشتر در این زمینه و موارد مشابه استقبال می‌کنیم. پیشرفت علم به طور قابل توجهی می‌تواند به بهبود کیفیت زندگی افراد مبتلا به ALS / MND کمک کند».
کوین تالبوت، مدیر واحد مغز و اعصاب بالینی و استاد زیست شناسی نورون حرکتی در دانشگاه آکسفورد، می‌گوید: «بسیاری از مسائل و مشکلات وجود دارد که باید بر آنها غلبه شود. چند ماه آموزش لازم است تا فرد یاد بگیرد چگونه از سیگنال‌های مغز خود برای ارتباط با یک رایانه و انتخاب حروف درست استفاده کند». تالبوت به این نکته نیز اشاره می‌کند که سرعت انحطاط برای اغلب بیماران مبتلا به ALS به حدی سریع است که ممکن است به اندازه کافی زنده نماند تا به این مرحله برسند.
او گفت: «تا زمانی که ما درمانی کشف کنیم که به طور قابل توجهی نرخ پیشرفت ALS را کاهش دهد، استفاده از رابط مغز و رایانه برای ایجاد ارتباط به احتمال زیاد برای اقلیت افراد مبتلا به بیماری‌هایی با پیشرفت تدریجی و یا افرادی با بیماری‌های دیگر که شامل پیشرفت انحطاط در عصب نیست مانند سکته مغزی کاربردی است».
منبع: CNN
