ایمپلنت مغزی دری به سوی درمان مؤثرتر پارکینسون

به گزارش ایده روز آنلاین پژوهشگران در ژورنال Science Advances گزارش دادند که یک ایمپلنت مغزی آزمایشی می‌تواند سیگنال‌های مناطق مغزی مرتبط با حرکت را در حالی که بیماران پارکینسون فعالیت‌های روزانه مانند راه رفتن به آشپزخانه یا قدم زدن در پارک را انجام می‌دهند، ثبت کند.

به گفته این پژوهشگران، آنها دریافته‌اند که چگونه می‌توان این ثبت‌های مغزی را خواند و درک عمیق‌تری از مشکلات راه رفتن مرتبط با پارکینسون به دست آورد.

بر اساس این خوانش‌ها، ایمپلنت‌ها می‌توانند به طور بالقوه برای ارسال تحریک الکتریکی مطابق با آنچه بیمار پارکینسون انجام می‌دهد، برنامه‌ریزی شوند و به طور بالقوه حرکت آنها را بهبود بخشند.

دکتر دوریس وانگ، سرپرست این پژوهش و استادیار جراحی مغز و اعصاب در دانشگاه کالیفرنیا-سانفرانسیسکو، گفت: «این اولین نمونه‌ای است که نشان می‌دهد می‌توان از یک دستگاه کاملاً کاشته شده برای تشخیص یک حالت حرکتی خاص در انسان در طول فعالیت دنیای واقعی استفاده کرد.»

او افزود: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که شناسایی سیگنال‌های عصبی معنادار در خارج از آزمایشگاه امکان‌پذیر است، که گامی مهم به سوی درمان‌های تعدیل عصبی شخصی‌تر و پاسخگوتر است.»

مشکلات حرکتی از علائم اصلی پارکینسون هستند – قدم‌های کوتاه و کشیده، سفتی، بی‌ثباتی، لرزش و اقدامات غیرارادی.

پژوهشگران چهار بیمار مبتلا به پارکینسون را که قرار بود ایمپلنت‌های تحریک عمیق مغز دریافت کنند، وارد این بررسی کردند. این ایمپلنت‌ها می‌توانند با ارسال پالس‌های الکتریکی به مناطقی از مغز که حرکت را کنترل می‌کنند، علائم پارکینسون را کاهش دهند.

این چهار بیمار ایمپلنت‌هایی دریافت کردند که نه تنها پالس‌های الکتریکی ساطع می‌کنند، بلکه می‌توانند فعالیت مغز را نیز ثبت کنند.

سپس تیم تحقیقاتی بیماران را در طول بیش از ۸۰ ساعت فعالیت روزانه بدون نظارت ردیابی کرد. در طول این مدت، بیماران همچنین یک حسگر روی مچ پای خود داشتند که نحوه راه رفتن آنها را ثبت می‌کرد، بنابراین پژوهشگران می‌توانستند آن داده‌ها را با امواج مغزی که در حین حرکت رخ می‌داد، مقایسه کنند.

نتایج نشان داد که راه رفتن را می‌توان تنها بر اساس امواج مغزی، با استفاده از الگوهایی که بین افراد متفاوت است، از حالت‌های غیر راه رفتن تشخیص داد.

به گفته این پژوهشگران، بر اساس این بازخورد از ایمپلنت یک فرد، پزشکان ممکن است بتوانند تحریک عمیق مغزی را که دریافت می‌کنند، تنظیم کنند تا با راه رفتن، نشستن یا انجام فعالیت دیگری متناسب باشد.

وانگ در این باره گفت: «ما نشانگرهای زیستی عصبی شخصی‌سازی‌شده مرتبط با راه رفتن را شناسایی کردیم و نشان دادیم که می‌توان از این سیگنال‌ها برای طبقه‌بندی وضعیت حرکت در زمان واقعی در محدودیت‌های یک دستگاه کاشته‌شده استفاده کرد. این امر چارچوبی را برای سیستم‌های «تحریک عمقی مغز یا DBS تطبیقی آینده ایجاد می‌کند که می‌توانند تحریک را در پاسخ به وضعیت فعالیت بیمار تنظیم کنند.»

به عنوان مثال، ایمپلنت‌ها ممکن است طوری تنظیم شوند که تحریک بهینه‌شده برای راه رفتن را ارائه دهند، هر زمان که احساس کنند بیمار پارکینسون سرحال است.

با این حال، این پژوهشگران گفتند که تحقیقات بیشتری برای بررسی کامل چگونگی استفاده از امواج مغزی برای تطبیق ایمپلنت‌ها با حرکت فعلی فرد مورد نیاز است.

وانگ گفت: «با امکان‌پذیر کردن مطالعه فعالیت مغز در طول رفتار طبیعی، این رویکرد در نهایت می‌تواند دسترسی به رابط‌های مغز و کامپیوتر و مدولاسیون عصبی تطبیقی را فراتر از محیط‌های آزمایشگاهی کنترل‌شده و به زندگی روزمره گسترش دهد.»