السكتة الدماغية واحدة من الأسباب الرئيسية للإعاقة طويلة الأمد، حيث يعاني ما يقرب من ثلثي الناجين من إعاقات كبيرة في أيديهم وأذرعهم. وبينما يستعيد بعض الأشخاص هذه الوظيفة في نهاية المطاف، يعيش العديد منهم مع شلل أو ضعف مستمر. تريد شركة Epia Neuro، وهي شركة ناشئة تم إطلاقها حديثًا في سان فرانسيسكو، مساعدة المزيد من مرضى السكتة الدماغية على استعادة وظيفة اليد من خلال زرع دماغ وقفازات آلية.
وهي من بين عدد متزايد من الشركات التي تعمل على تطوير واجهات بين الدماغ والحاسوب، وهي أجهزة تقرأ الإشارات العصبية من الدماغ وتترجمها إلى إجراءات محددة. شهد هذا المجال تدفقًا هائلاً للاستثمارات في السنوات الأخيرة، حيث جمعت شركة Neuralink التابعة لإيلون ماسك 500 مليون دولار العام الماضي، وخرجت Merge Labs التابعة لسام ألتمان من التسلل في يناير بتمويل قدره 252 مليون دولار.
تقوم شركة Neuralink وغيرها ببناء أجهزة تمنح الأشخاص الذين يعانون من إعاقات حركية شديدة القدرة على التحكم في جهاز الكمبيوتر أو التحدث بصوت رقمي. تهدف تقنية Epia إلى مساعدة الأشخاص على تحريك أيديهم مرة أخرى.
“هؤلاء المرضى لديهم قبضة ضعيفة للغاية. إنها مشكلة شائعة جدًا”، كما يقول ميشيل ماهاربز، الرئيس التنفيذي لشركة Epia وأستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. “إذا تمكنت من إعادتهم إلى السيطرة بشكل موثوق، فسوف ينفتح عدد هائل من الأشياء في حياتهم اليومية.”
إن التحسينات في وظيفة اليد يمكن أن تعني الفرق بين القدرة على ارتداء الملابس أو تناول الطعام بشكل مستقل والاعتماد على الرعاية المستمرة.
يتم إدخال غرسة Epia على شكل قرص في الجمجمة وتكتشف إشارات الدماغ المرتبطة بنية الشخص في تحريك يده. سيتم استخدام الغرسة جنبًا إلى جنب مع القفازات الآلية التي تساعد على الإمساك والتي سيرتديها المرضى أثناء إعادة التأهيل أو في المنزل. تتم ترجمة الإشارات العصبية بواسطة خوارزميات الذكاء الاصطناعي ودمجها مع البيانات من أجهزة الاستشعار الخارجية الموجودة على القفاز للتنبؤ بحركة الإمساك ودفعها. ويتعلم النظام ربط بعض إشارات الدماغ والبيانات السياقية برغبة الشخص في فتح وإغلاق يده.
ويعتمد الجهاز على فكرة المرونة العصبية، وهي قدرة الدماغ على التغيير وإجراء اتصالات جديدة. أثناء السكتة الدماغية، ينقطع تدفق الدم إلى جزء من الدماغ، مما يؤدي إلى تجويع الخلايا من الأكسجين وإتلاف الأنسجة الثمينة. يمكن أن يؤدي تلف المنطقة الحركية في الدماغ إلى الشلل وضعف العضلات. عندما يحاول الشخص المصاب بالشلل التحرك، يستمر دماغه في توليد إشارات تتعلق بالحركة، لكن الإصابة تعني منع هذه الإشارات من الوصول إلى العضلات. تجمع غرسة Epia الإشارات العصبية من الجزء غير المصاب من الدماغ، وتحدد نية الحركة، وتحول هذه النية إلى حركة اليد من خلال القفاز.
يقول مهاربز: “يمكننا تدريب النظام لمعرفة نية المستخدم فيما يتعلق بالوظيفة التي يحاول التعويض عنها”.
الاستخدام المتكرر للنظام يمكن أن يقوي المسارات العصبية المرتبطة بالحركة، مما يقلل من اعتماد الشخص على القفاز.
يقول ديفيد لين، طبيب أعصاب الرعاية الحرجة ومدير عيادة التعافي العصبي في مستشفى ماساتشوستس العام الذي يقدم المشورة للشركة: «تسمح الكثير من واجهات الدماغ والحاسوب للشخص بالكتابة على شاشة الكمبيوتر أو تحريك ذراع آلية لإنجاز مهمة ما». “هذا يختلف عن الحل التأهيلي، حيث يؤدي استخدام هذا الجهاز في حد ذاته إلى مرونة الدماغ، أو تغيير الدماغ والوصلات إلى الحبل الشوكي، بحيث أنه بمجرد إزالة القفاز، تتحسن الوظيفة الأصلية للذراع واليد.”
إحدى العقبات التي تعترض واجهات الدماغ والحاسوب هي قابلية التوسع. يجب أن تكون هذه الأجهزة سهلة الزرع نسبيًا مع وجود مخاطر قليلة حتى يرغب الأشخاص في الحصول عليها. تحاول شركة Neuralink التغلب على هذه المشكلة من خلال تطوير روبوت لإدخال BCI الخاص بها. شركة أخرى، Synchron، لديها زرع يشبه الدعامة يتم إدخاله في الأوعية الدموية بدلاً من الحاجة إلى إجراء جراحة في الدماغ.
