نوع جديد من الأقطاب الكهربائية لمراقبة دماغ مرضى الصرع
تاريخ النشر: 23rd, January 2024 GMT
طور علماء من جامعة كاليفورنيا سان دييغو الأميركية نوعا جديدا من الأقطاب الكهربائية ستمكنهم من مراقبة عمل دماغ مرضى الصرع خارج المستشفى.
وأوضح العلماء أن الأقطاب ستسمح لهم بمراقبة عمل 128 خلية عصبية تقع في أعماق الدماغ.
وقال شادي دايي الأستاذ في الجامعة "نحن نركز الآن على استخدام هذه التكنولوجيا لمراقبة أدمغة المرضى الذين يعانون من الصرع المقاوم للعلاج، وهدفنا النهائي هو جعل هذا التطور بحلول عام 2026 يسمح لنا بإجراء رصد لاسلكي لنشاط الخلايا العصبية في أدمغة المرضى داخل المستشفيات أولا، ثم في المنزل لفترة طويلة جدا".
وأفاد العلماء بأن الأقطاب الكهربائية المطورة عبارة عن شرائط رفيعة للغاية مصنوعة من طبقات عدة لمادة البوليمر، وتوجد بينها طبقات أخرى موصلة للكهرباء ومصنوعة من سبائك الذهب والكروم، وكذلك البلاتين والفضة، وتتصل هذه الهياكل المعدنية بالخلايا العصبية من خلال سلسلة من الثقوب الخاصة في الغشاء البوليمري، مما يسمح لكل قطب كهربائي بالتفاعل بدقة فائقة مع عدد صغير فقط من الخلايا العصبية.
وأظهرت التجارب التي أجراها العلماء أن الهياكل تتمتع بمستوى عال جدا من المرونة والقوة، مما يجعل من الممكن طباعة أقطاب كهربائية يصل طولها إلى 15 سنتيمترا، استنادا إلى الطرق الحالية المستخدمة في صناعة أشباه الموصلات وزرعها في الطبقات العميقة من الدماغ.
واختبر العلماء أداء الأقطاب الكهربائية التي صنعوها في تجارب شملت متطوعين اثنين يخضعان لعملية جراحية خاصة بإزالة الأورام من الدماغ، حيث قاموا بزرع الأجهزة في عمق أدمغة المشاركين، مما سمح لهم بقراءة الإشارات الواردة من عدد كبير من الخلايا العصبية المفردة الموجودة في القشرة وفي الطبقات العميقة من الفص الجداري والصدغي للدماغ.
ويأمل العلماء أن يساعد تطويرهم في المستقبل القريب علماء الفسيولوجيا العصبية على دراسة آليات تطور نوبات الصرع، فضلا عن الاضطرابات الأخرى في عمل الجهاز العصبي.
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
أول قبعة قطط تقيس نشاط المخ دون تخدير
في سابقة من نوعها، نجح علماء الطب البيطري في مسح أدمغة القطط وهب واعية، ولتحقيق هذه الغاية، صنع فريق جامعة مونتريال، قبعات من صوف محبوكة حسب الطلب، مملوءة بأقطاب كهربائية لتسجيل نشاط المخ عند القطط، التي تعاني من آلام مزمنة.
وعادةً، يتطلب مراقبة نشاط المخ تخدير القطط، وهو ما قد يكون مرهقًا وغير مريح بالنسبة لها، وأشار الباحثون في البيان الصحفي إلى أن الدراسة "تفتح آفاقًا جديدة للتحقيق في الألم المزمن لدى القطط وتعديله المحتمل من خلال التدخلات الحسية".وفي القطط المصابة بهشاشة العظام هناك تحدٍ شائع في إجراء تخطيط كهربية الدماغ (EEGs) .
وهشاشة العظام (OA) هي حالة مزمنة تسبب الألم وزيادة الحساسية للمس.
وعندما يتم تزويد القطط المستيقظة بأقطاب كهربائية سلكية على رؤوسها لقياس نشاط المخ، فإنها غالبًا ما تظهر سلوكيات مثل التخلص من الأقطاب الكهربائية أو مضغها، ويمكن أن يؤدي هذا إلى تعطيل تسجيل تخطيط كهربية الدماغ، مما يجعل من الصعب الحصول على بيانات دقيقة.
و قام فريق بقيادة إريك ترونسي، وأود كاستل، بتطوير "قبعات كروشيه" لحمل عشرة أقطاب كهربائية مطلية بالذهب في مكانها، و تم اختبار إحدى عشر قطة بالغة (ستة إناث وواحد ذكر) مصابة بهشاشة العظام باستخدام هذه الطريقة الجديدة غير الجراحية، وقام الباحثون بقياس مستويات التوتر والألم لدى القطط باستخدام المحفزات التي يتم توصيلها من خلال الأقطاب الكهربائية.
وفي محاولة لتخفيف معاناة القطط، قام العلماء بعد ذلك بتعريضها لمحفزات مهدئة مثل الأضواء الملونة (الأزرق والأخضر والأحمر) والروائح اللطيفة مثل الجريب فروت، ولا يزال من غير المؤكد ما إذا كان التعرض لهذه المحفزات يقلل بشكل فعال من الألم لدى القطط على المدى الطويل، ومن المرجح أن تكون هناك حاجة إلى أبحاث إضافية.
وهذا هو أول دليل على جدوى تخطيط كهربية الدماغ في القطط الواعية مع أقطاب كهربائية سطحية تسجل نشاط الدماغ أثناء تعريضها لتحفيزات حسية، وفق ما كتب الباحثون في الدراسة.
واستعان الباحثون بمساعدة طلاب الدراسات العليا لإنشاء قبعات صوفية مصنوعة خصيصًا، وأخفت هذه القبعات الأقطاب الكهربائية، مما جعلها غير مرئية للقطط حتى لا تزيل القبعات، وتمتعت كل قطة بمساحة دافئة وخافتة الإضاءة بدرجة حرارة محكومة، وتتميز بمقاعد مريحة وأسرة ناعمة وأعمدة خدش محفزة.
وقال ترونسي: "كانت إحدى القطط، حتى مع وجود تخطيط كهربية الدماغ المدمج في قبعة الكروشيه، لا تزال قادرة على إزالته، وعلاوة على ذلك، بدا أن إحدى القطط سقطت في نوم عميق أثناء الاختبار، ونخطط الآن للحصول على تمويل من NSERC – Alliance، بالشراكة مع شركات خاصة، لتمكيننا من إنشاء توقيع EEG حقيقي للألم المزمن، والعديد من التطبيقات الأخرى التي ستمكننا من أتمتة اكتشاف الألم المزمن في المستقبل".
و قال ترونسي في البيان الصحفي، إن الفريق يتعاون حاليًا مع الباحث غويلان دوماس، للتحقيق في مزامنة الموجات الدماغية بين القطط والكلاب، وأصحابها.
انطلاق الدورة الـ”31″ للمشروع المستمر لتحفيظ القرآن الكريم في رأس الخيمة