کنترل اسکلت بیرونی با ذهن برای مبتلایان آسیب نخاعی

پیشرفت‌های فناوری رباتیک و رایانه، به دانشمندان کمک می‌کنند تا توانایی حرکت و حسی را به بیماران دارای آسیب‌های ستون‌فقرات بازگردانند. سازمان بهداشت جهانی تخمین می‌زند هرساله بین ۲۵۰هزار تا ۵۰۰هزار نفر دچار آسیب نخاعی می‌شوند. در بدترین حالت، فرد دیگر نمی‌تواند حرکت کند و از گردن به پایین هیچ حسی ندارد.

آزمایش‎های ذهنی

دکتر میگوئل نیکوللیس (Miguel Nicolelis) سرپرست گروهی از دانشمندان مرکز مهندسی عصبی دانشگاه دوک در سائوپائولو است. تیم او پیشگام در بازیابی توانایی حرکت افرادی است که دچار آسیب نخاعی شده‌اند. هشت فرد پاراپلژیک در طول ۱۲ ماه آموزش‌های ذهنی(brain training) دریافت کردند. این آموزش با ترکیبی از واقعیت مجازی و واکر رباتیک و رابط مغز و ماشین صورت گرفت.

طی جلسه‌های آموزش شرکت‌کنندگان در این پژوهش با کمک واقعیت مجازیتوانایی تصور بازیابی کنترل کامل اندام خود را پیدا می‌کردند. سپس بیماران از یک دستگاه واکر که به‌طور معمول در درمان‌های فیزیولوژی کاربرد دارد استفاده می‌کردند تا راه رفتن و تصور واقعیت مجازی خود را ترکیب کنند. در مرحله آخر برنامه آموزش، شرکت‌کنندگان از طریق رایانه به یک اسکلت بیرونی با طراحی سفارشی متصل می‌شدند.

دستگاه اسکلت بیرونی کنترل‌شونده با ذهن چگونه کار می‌کند؟

به طور کلی مغز با پالس‌های الکتریکی پیام‌هایی را ارسال می‌کند. در این فرآیند بیمار یک کلاه که الکترودهایی به آن متصل است می‌پوشد و الکترودها پیام‌های مغز را دریافت و به یک رایانه ارسال می‌کنند. رایانه به اسکلت بیرونی می‌گوید که چگونه حرکت کند. این فرآیند در مدت زمانی مشابه با ارسال پیام مغزی یک فرد عادی و سالم انجام می‌گیرد.

نتیجه آزمایش‌های کنترل اسکلت بیرونی با ذهن

نتیجه آموزش‌های ذهنی بر شرکت‌کنندگان این پژوهش، توانایی کنترل اسکلت بیرونی با ذهن توسط افراد آسیب نخاعی بود. نتایج فراتر از انتظار تیم بود. آن‌ها شاهد بازیابی عصبی افراد فلج به صورت جزیی بودند. دانشمندان اعتقاد دارند که بافت‌های نخاعی با آموزش دوباره فعال خواهند شد و توانایی حرکت اختیاری و حسی بیماران بازیابی می‌شود. نیمی از شرکت‌کنندگان که دارای فلج کامل بودند برخی توانایی‌های حرکتی خود را دوباره به‌دست‌آوردند. حتی کسانی که بیشتر از یک دهه دچار آسیب نخاعی بودند برخی توانایی حرکتی و حسی را بازیافتند. پژوهش‌های این تیم برزیلی نشان می‌دهد که خواندن افکار انسان با کمک یک رایانه در حال پیشرفت است و باعث می‌شود افراد قطع نخاع بتوانند اندام مصنوعی خود را کنترل کنند و افراد آسیب نخاعی دوباره راه بروند.

دکتر میگوئل نیکوللیس بر این باور است که این فناوری درنهایت صندلی‌چرخدار را از زندگی افراد فلج حذف خواهد کرد. او می‌گوید: «هنگامی‌که مغز خارج از محدودیت‌های فیزیکی بدن عمل کند محدودیت چیزی بیش از تخیل نخواهد بود.»