مختصون: حتى لو كان ذلك قابلاً للتطبيق، فإن قيود التكلفة العالية تعني أن خيارات التكنولوجيا المتقدمة لن تكون متاحة أبداً لمعظم الناس في العالم الذين لديهم إصابات في النخاع الشوكي
جامعة غرينوبل، فرنسا، 3 أكتوبر 2019
قضى علماء من جامعة غرينوبل عامين في تعليم رجل من ذوي الشلل الرباعي كيف يقوم بتحريك ذراعيه وساقيه، وحتى المشي، مستخدماً جهازاً يتم التحكم فيه بواسطة الدماغ وهو الهيكل الخارجي (أي ون). الشخص البالغ من العمر 28 عاماً، ولديه إصابة في العمود الفقري في منطقة الرقبة أثرت على الحبل الشوكي وتركته مشلولاً من الكتفين إلى أسفل القدمين، دخل الدراسة ولديه القدرة على تحريك العضلة ذات الرأسين ومعصم يده اليمنى فقط، مما مكنه من استخدام كرسي متحرك يتم التحكم فيه عن طريق عصا التحكم.
قام الباحثون بزرع مجس إلكتروني من نوع 64 على كل جانب من جوانب رأس المريض، في منطقة ما بين الدماغ والجلد، ويمتلك هذا المجس القدرة على قراءة نشاط الدماغ في القشرة الحسية الحركية ونقله إلى الهيكل الخارجي. بعد ذلك، بدأوا في تدريبه على تحريك الأطراف الافتراضية باستخدام نظام حاسوب مشابه للمستخدم في ألعاب الفيديو، حيث يقوم الهيكل الخارجي (أي ون) باستخدام الذكاء الاصطناعي المتعمق للتعرف على نشاط الدماغ الذي تعلمه المريض وتعزيزه لكل حركة وأمر.
تعلم الشخص أولاً القيام بمهام بسيطة، مثل تشغيل وإيقاف تشغيل الهيكل الخارجي، ثم تطور الأمر إلى تحريك مضرب تنس الطاولة يساراً ويميناً على الشاشة. ثم بدأ أخيراً في ممارسة الحركات العضلية الخاصة بالأطراف الافتراضية للهيكل الخارجي أثناء ارتداء نظارات الواقع الافتراضي، ثم بدأت هذه الحركات تزداد تعقيداً.
تتيح تدريبات الواقع الافتراضي للشخص ونظام التحكم الخاص بالهيكل الخارجي (أي ون) تعلم كيفية العمل معاً في سلسلة من مهام المحاكاة.
ثم حان الوقت لوضع الهيكل الخارجي في اختبار حقيقي، مع 14 مفصلاً مختلفاً، والتي توفر 14 درجة مختلفة من حرية الحركة، فإنها تتيح للشخص القدرة على تحريك ذراعيه وساقيه. في أحد التمرينات، كان الشخص من ذوي الشلل الرباعي قادراً على الوصول ولمس أهداف معينة مثل مكعبات الليغو بكلتا يديه، ونقل ذراعيه بثماني درجات من الحرية وتدوير معصميه بشكل صحيح. وقد أظهرت هذه الاختبارات نسبة نجاح بلغت 71٪.
في اختبار آخر، استخدم الشخص الهيكل الخارجي للمشي إلى الامام – ولكن الأوامر العقلية لهذه المسألة كانت مجرد مفتاح تشغيل وإيقاف بسيط بدلاً من مجموعة أكثر تعقيداً من حركات العضلات والأطراف. ومع ذلك، تمكن الشخص من المشي لمسافة 145 متراً أو (476 قدماً) والقيام بـ 480 خطوة خلال 39 جلسة، مع ربط الهيكل الخارجي بالسقف لمنع السقوط.
وفقاً للبروفيسور عليم لويس بن عبيد، رئيس المجلس التنفيذي لمركز كلاينتك للأبحاث، ومختبر سي أي اي، والأستاذ الفخري من جامعة غرينوبل فإن الشخص من ذوي الشلل الرباعي (يعتبر حركته الاصطناعية المتزايدة بسرعة أمراً رائعاً)، (ولكن تقدمه لم يغير حالته السريرية).
لا تزال واجهات الدماغ والهيكل الخارجي مواد خام إلى حد ما في هذه المرحلة، ومن الصعب فك الإشارات الكهربائية الخارجة من القشرة الحسية، حتى مع عمليات الزرع العميقة. ما هو أكثر من ذلك، وعلى الرغم من أن هذا النظام أثبت أنه أكثر قوة من العديد من الجهود السابقة، فإنه لا يزال يتطلب إعادة المعايرة مرة واحدة على الأقل كل سبعة أسابيع. من المحتمل أن يثبت الذكاء الاصطناعي العميق أنه أداة لا تقدر بثمن للعثور على أنماط في وابل البيانات الخارجة من أجهزة مسح الدماغ، وتدعي شركات مثل Elural Musk وNeuralink بأنها تطور أجهزة يمكنها قراءة بيانات نشاط الدماغ بدرجة أكبر بكثير من التكنولوجيا الحالية، لتحسين النتائج.
ويواصل فريق البحث عمله على الهيكل الخارجي، ومع الشخص الأصلي ومع ثلاث حالات آخرى. الهدف التالي هو إعطاء هؤلاء الأشخاص القدرة على (المشي والتوازن بشكل مستقل دون استخدام نظام تعليق السقف).
قدم البروفيسور توم شكسبير من كلية لندن للصحة والطب الاستوائي في المملكة المتحدة، بعض النظريات حول هذا العمل: (تُظهرُ أصالة هذه الدراسة السيطرة على أربعة أطراف، بينما في معظم الدراسات السابقة يتم التحكم في طرف واحد فقط. ومع ذلك، فإن المشي المستقل مع التوازن ليس ممكناً حتى الآن. على الرغم من أن هذه الدراسة تقدم تقدماً لا بأس به ويعد أمراً مثيراً، إلا أننا يجب أن نتذكر أن إثبات المفهوم بعيد جداً عن الإمكانية السريرية القابلة للاستخدام. خطر الفشل موجود دائماً في هذا المجال. حتى لو كان ذلك قابلاً للتطبيق، فإن قيود التكلفة العالية تعني أن خيارات التكنولوجيا المتقدمة لن تكون متاحة أبداً لمعظم الناس في العالم الذين لديهم إصابات في النخاع الشوكي. ويشير أحد التحليلات إلى أن 15% فقط من سكان العالم من ذوي الإعاقة يمكنهم الوصول إلى الكراسي المتحركة أو غيرها من التقنيات المساعدة التي يحتاجونها).
ومع ذلك، من الرائع للغاية مشاهدة التمثيل الحقيقي لواجهة الدماغ والهيكل الخارجي في هذه المرحلة المبكرة من الدراسة التي ستؤدي في النهاية إلى سيطرة طبيعية كاملة على الأطراف الاصطناعية والهيكل الخارجي – وحتى الحصول على التحسينات الإلكترونية.
تم نشر هذه الدراسة في مجلة لوكنت للدراسات العصبية، ويمكن للاطلاع أكثر ومشاهدة الفيديو الدخول إلى الرابط التالي:
