اندام‌های آسیب‌دیده نخاعی به کمک کربن شیشه‌ای به حرکت درمی‌آیند

علمی پژوهشی
Print Friendly, PDF & Email

مرجع پلیمر در بازار ایران به نقل از آنا: محققان با فناوری جدیدی توانسته‌اند سلول‌های عصبی را برای انتقال دوباره سیگنال‌های عصبی تقویت کنند و امیدوارند که از این طریق بتوانند بخش‌های آسیب‌دیده نخاعی بیماران ضایعه نخاعی را بهبود بخشند.

زمانی که افراد از جراحات طناب نخاعی رنج می‌برند و تحریک خود را در اندام‌ها از دست می‌دهند، به نوعی مشکل پردازش سیگنال عصبی وجود دارد. با وجود این مشکل، مغز همچنان تکانه‌های الکتریکی ارسال می‌کند و اندام‌ها نیز این تکانه‌ها را دریافت می‌کنند اما این سیگنال‌ها در طناب نخاعی گم می‌شود.

مرکز مهندسی عصبی حسی و حرکتی در همکاری با دانشگاه ایالتی «سن‌دیه‌گو» و دانشگاه واشنگتون و مؤسسه فناوری ماساچوست روی تراشه قابل کاشت در مغز کار می‌کنند که قادر است سیگنال‌های الکتریکی را ثبت کند و آنها را برای دریافت در اندام‌ها انتقال دهد. به این ترتیب، آسیب وارده برگشت‌پذیر می‌شود و بیمار دوباره قادر به حرکت دادن اندام‌های خود است. پیشرفت در این فناوری باعث بادوام و طولانی‌تر شدن این سیگنال‌ها در بدن می‌شود که سیگنال‌های واضح‌تر و قوی‌تری را انتقال می‌دهد.

این فناوری موسوم به «واسط مغز و رایانه» سیگنال‌های عصبی را از میان الکترودها ثبت می‌کند و انتقال می‌دهد. این الکترودها قطعه‌های کوچکی هستند که سیگنال‌های ارسالی از مواد شیمیایی مغز به نام انتقال‌دهنده‌های عصبی را می‌خوانند. با ثبت سیگنال‌های عصبی در لحظه، فرد تصمیم می‌گیرد حرکتی را انجام دهد و این واسط، الگوی سیگنال الکتریکی مربوط را نیز می‌شناسد و می‌تواند این الگو را به اعصاب اندامی که دچار مشکل حرکتی است یا حتی به اندام مصنوعی انتقال دهد که حرکت آن اندام و عملکرد حرکتی آن را بازمی‌یابد.

مواد به کار رفته در الکترودهای این دستگاه پلاتینی با غشای نازک است. مشکل ایجاد شده اینجاست که این الکترودها ممکن است بشکنند و در گذر زمان از هم جدا ‌شوند.

کربن شیشه‌ای

این الکترودها از «کربن شیشه‌ای» که نوع خاصی از کربن است، ساخته شده‌اند. این مواد حدود ۱۰ برابر نازک‌تر از دانه پلاتین با غشای نازک است، به این معنا که با تحریک الکتریکی، کمتر نویز اضافی ایجاد می‌کند و بنابراین نسبت به پلاتین یا سایر الکترودهای فلزی دوام بیشتری دارد.

محققان در مطالعات خود ابراز امیدواری کرده‌اند که کربن شیشه‌ای بتواند سیگنال‌های عصبی را به طور مستقیم از انتقال‌دهنده‌های عصبی بخواند. همچنین سیگنال انتقال داده شده واضح‌تر است و راحت‌تر تفسیر می‌شود.

کربن شیشه‌ای در محیط دانشگاهی ساخته شده است و روند تولیدی آن شامل الگوبرداری از یک پلیمر مایع در شکل مناسب و سپس حرارت دادن آن تا ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد است که باعث شفاف‌تر و رسانا شدن آن می‌شود. زمانی که الکترودها گرم و سپس سرد می‌شوند، می‌توان آنها را داخل تراشه‌هایی قرار داد که سیگنال‌های ارسالی از مغز به سمت اعصاب را می‌خوانند و انتقال می‌دهند.

محققان در حال حاضر از این واسط‌های جدید مغز و رایانه برای ثبت سیگنال‌های عصبی در امتداد سطح قشری مغز و از داخل مغز به طور هم‌زمان استفاده می‌کنند. اگر کار ثبت سیگنال از نقاط عمیق‌تری از مغز صورت گیرد، می‌توان این سیگنال‌ها را از اعصاب واحد ثبت کرد. در قسمت سطح، می‌توان از خوشه‌های عصبی اقدام به ثبت سیگنال‌ها کرد. اما ثبت ترکیبی، درک بهتری از ماهیت ارسال سیگنال توسط مغز را نشان می‌دهد.

محققان امیدوارند که این تحریک عصبی بتواند سلول‌های عصبی جدید را تقویت کند تا جایگزین بافت نخاع آسیب‌دیده در بدن انسان شوند. این الکترودهای جدید کربن شیشه‌ای به خواندن سیگنال‌های الکتریکی و تشخیص بهتر از قبل حضور انتقال‌دهنده‌های عصبی در طناب نخاعی کمک می‌کند.

منبع: آنا

0
telegram.png

نظر بگذارید

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.