بدء أول تجربة بشرية لغرسة دماغية من «الغرافين»

جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain» (أرشيف - رويترز)
جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain» (أرشيف - رويترز)
TT

بدء أول تجربة بشرية لغرسة دماغية من «الغرافين»

جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain» (أرشيف - رويترز)
جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain» (أرشيف - رويترز)

من المقرر بدء أول تجربة سريرية لزرع غرس دماغي مصنوع من الغرافين، في وقت لاحق من هذا الشهر، بالمملكة المتحدة.

وتُعدّ «الغرافين» مادة فائقة تتمتع بقوة وخِفة وزن كبيرتين، وجرى اكتشافها في جامعة مانشستر قبل 20 عاماً.

وتتكون صفائح الغرافين من طبقة واحدة رقيقة من ذرات الكربون في شبكة سداسية، وهي بنية جزيئية تمنح المادة خصائص كهربائية وميكانيكية غير عادية.

ووفق صحيفة «ذا تايمز»، فقد جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain»؛ وهي شركة متخصصة في التكنولوجيا العصبية، ومقرُّها برشلونة، بالتعاون مع المعهد الكتالوني لعلوم وتكنولوجيا النانو، وجامعة مانشستر.

وستُجرى التجربة في معهد الغرافين الوطني بجامعة مانشستر.

ويأمل الباحثون أن تؤدي هذه التجربة الرائدة إلى تطوير واجهات أكثر حساسية بين الدماغ البشري وأجهزة الكومبيوتر الخارجية، مقارنة بالأجهزة الموجودة.

وواجهات الدماغ والكومبيوتر هي طريقة للاتصال المباشر بين دماغ الإنسان والكومبيوتر دون استخدام الأعضاء الأخرى. وبمعنى آخر، يمكن للأشخاص، من خلال هذه التقنية، إصدار أي أوامر للكومبيوتر باستخدام نشاط الدماغ فقط.

وقد تؤدي غرسات الدماغ إلى علاجات أفضل لحالات مثل مرض باركنسون (الشلل الرعاش)، والسكتة الدماغية، فضلاً عن ترجمة أفكار الأشخاص ذوي الإعاقة إلى كلام أو حركة.

وسيضع الباحثون واجهة مرنة مكونة من 64 قطباً من الغرافين على دماغ المريض الأول، في نهاية الشهر الحالي. ويخضع المريض لجراحة أعصاب لإزالة ورم أرومي دبقي، وهو ورم عدواني يحدث في الدماغ أو النخاع الشوكي.

وسوف تحفز الغرسة النشاط العصبي وتقرؤه بدقة عالية، بحيث يمكن الحفاظ على الأجزاء الوظيفية من الدماغ عند استئصال الورم.

وقال البروفيسور كوستاس كوستاريلوس، الباحث الرئيسي في التجربة: «الهدف الأساسي لهذه التجربة الأولى على البشر هو إثبات سلامة أقطاب الغرافين المطبقة على الدماغ في ثمانية إلى عشرة مرضى».

وأضاف: «سنقوم أيضاً بتقييم جودة الإشارات المسجلة وقدرة الغرسة على تحفيز الدماغ».

وقالت كارولينا أغيلار، الرئيسة التنفيذية لشركة «InBrain»، إن المرحلة التالية ستكون إجراء تجارب سريرية لاختبار قدرة الغرسة العلاجية على علاج مرض باركنسون.

وأضافت: «بفضل الذكاء الاصطناعي، يمكن للغرسة أن تقدم علاجاً متخصصاً لكل حالة على حدة».

وفي العام الماضي، طوّر باحثون في جامعة نورث وسترن وجامعة تكساس بأوستن في الولايات المتحدة الأميركية، أول غرسة قلبية مصنوعة من «الغرافين»، لعلاج ضربات القلب غير المنتظمة.

وتشبه الغرسة في مظهرها شكل الوشم، وهي أرقُّ من خصلة شعر، وتُعدُّ أنحف غرسة قلبية معروفة حتى الآن، ومع ذلك تعمل مثل منظم ضربات القلب الكلاسيكي، كما أكد فريق الدراسة.


مقالات ذات صلة

خبراء يحذرون من إجبار الأطفال على إنهاء وجباتهم

صحتك إجبار الآباء لأطفالهم على إنهاء وجباتهم قد يؤدي إلى تأجيج أزمة السمنة (رويترز)

خبراء يحذرون من إجبار الأطفال على إنهاء وجباتهم

حذر خبراء التغذية من أن إجبار الآباء لأطفالهم على إنهاء وجباتهم قد يؤدي إلى تأجيج أزمة السمنة.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك وفقاً لمنظمة الصحة العالمية يعاني 3.8 % من سكان العالم من الاكتئاب ما يؤثر على نحو 280 مليون شخص (رويترز)

اكتشاف المئات من عوامل الخطر الوراثي المسببة للاكتئاب

حددت دراسة عالمية 300 عامل خطر جيني غير معروفة سابقاً للاكتئاب لأنها شملت عينة سكانية واسعة جداً، ما يوسّع فهم العلم لمسببات الاكتئاب.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك رجل يعاني من زيادة في الوزن (رويترز)

تقرير عالمي يدعو للتوصل إلى تعريف جديد للسمنة

أكد تقرير جديد صادر عن خبراء عالميين الحاجة إلى التوصل لتعريف جديد «أكثر دقة» للسمنة، ولـ«إصلاح جذري» لكيفية تشخيص هذه المشكلة الصحية في جميع أنحاء العالم.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك يحذر العلماء من مخاطر تناول بعض الأطعمة بسبب تأثيرها المحتمل على الصحة (دورية ميديكال نيوز توداي)

هل تؤثر الأطعمة فائقة المعالجة على شكل الفك؟

يحذر العلماء حالياً من مخاطر تناول الأطعمة فائقة المعالجة بسبب تأثيرها المحتمل على صحة الإنسان، لكن، الأخطر من ذلك هو تأثيرها المحتمل على كيفية تطور أجسامنا.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك شرب الشاي الأخضر يخفض عدد آفات الدماغ المرتبطة بالخرف (أرشيفية - رويترز)

الشاي الأخضر قد يقلل من خطر الإصابة بالخرف

ربطت دراسة يابانية جديدة بين شرب الشاي الأخضر وانخفاض عدد آفات الدماغ المرتبطة بالخرف.

«الشرق الأوسط» (طوكيو)

الذكاء الاصطناعي لتحديد الأنواع الفرعية لمرض السكري

يسعى العلماء إلى إعادة تعريف كيفية إدارة الحالات المزمنة مثل السكري مما يوفر أملاً لملايين الأشخاص حول العالم (أدوبي)
يسعى العلماء إلى إعادة تعريف كيفية إدارة الحالات المزمنة مثل السكري مما يوفر أملاً لملايين الأشخاص حول العالم (أدوبي)
TT

الذكاء الاصطناعي لتحديد الأنواع الفرعية لمرض السكري

يسعى العلماء إلى إعادة تعريف كيفية إدارة الحالات المزمنة مثل السكري مما يوفر أملاً لملايين الأشخاص حول العالم (أدوبي)
يسعى العلماء إلى إعادة تعريف كيفية إدارة الحالات المزمنة مثل السكري مما يوفر أملاً لملايين الأشخاص حول العالم (أدوبي)

لطالما تم تصنيف مرض السكري إلى نوعين رئيسيين. النوع الأول الذي يظهر غالباً في مرحلة الطفولة، والنوع الثاني الذي يرتبط بالسمنة ويتطور في وقت لاحق من الحياة. ومع ذلك، بدأ الباحثون يدركون أن النوع الثاني من السكري أكثر تعقيداً مما كان يعتقد سابقاً، مع وجود أنواع فرعية تختلف بناءً على العمر، والوزن، والعوامل الفسيولوجية.

في خطوة مبتكرة، طور باحثون من جامعة ستانفورد خوارزمية تعتمد على الذكاء الاصطناعي تستخدم بيانات من أجهزة مراقبة الغلوكوز المستمرة (CGMs) لتحديد 3 من أكثر الأنواع الفرعية شيوعاً للنمط الثاني من السكري. هذا التطور يعد بإمكانية تخصيص العلاج وتحسين الرعاية، بالإضافة إلى توسيع نطاق الوصول إلى التكنولوجيا الصحية.

إعادة التفكير في النمط الثاني من السكري

يمثل النمط الثاني من السكري نحو 95 في المائة من جميع حالات السكري. توضح الدكتورة تريسي مكلوغلين أستاذة الغدد الصماء بجامعة ستانفورد «أن الأمر أكثر تعقيداً من ذلك، وهناك فسيولوجيات مختلفة تؤدي إلى الحالة». وتضيف أن تصنيف الأنواع الفرعية للنمط الثاني يمكن أن يساعد في تحديد المخاطر المرتبطة بمضاعفات مثل أمراض القلب، أو الكلى، أو الكبد، وتخصيص العلاجات لتحسين النتائج. وتشرح: «كان هدفنا إيجاد طريقة أكثر وصولاً وفورية للناس لفهم صحتهم وتحسينها».

يقول الباحثون إن الدقة العالية للخوارزمية تصل إلى 90 % في تحديد الأنواع الفرعية (أدوبي)

كيف تعمل التكنولوجيا؟

تُستخدم اختبارات تشخيص السكري التقليدية لقياس مستويات الغلوكوز في الدم من خلال تحليل بسيط للدم، لكنها تقدم معلومات محدودة عن العمليات الفسيولوجية الأساسية. توفر أجهزة مراقبة الغلوكوز المستمرة (CGMs)، المتاحة دون وصفة طبية، صورة أكثر تفصيلاً من خلال تتبع مستويات السكر في الدم في الوقت الفعلي.

يشرح مايكل سنايدر، أستاذ علم الوراثة في جامعة ستانفورد وأحد قادة الدراسة، كيفية تحليل الخوارزمية لبيانات الغلوكوز. من خلال تحديد أنماط ارتفاع وانخفاض مستويات السكر في الدم بعد استهلاك الغلوكوز، يمكن للأداة الكشف بدقة تصل إلى 90 في المائة عن الأنواع الفرعية مثل مقاومة الإنسولين ونقص خلايا بيتا. ويشرح سنايدر أنه يمكن استخدام الأفراد للأداة من أجل اتخاذ تدابير وقائية، موضحاً كيف يمكن للتحذيرات المبكرة من مقدمات السكري أن تدفع لتغييرات في نمط الحياة مثل تحسين النظام الغذائي أو ممارسة الرياضة.

النتائج الرئيسية

شملت الدراسة 54 مشاركاً، منهم 21 لديهم مقدمات السكري و33 شخصاً أصحاء. قارن الباحثون بيانات «CGM» مع نتائج اختبارات تحمل الغلوكوز التقليدية التي تُجرى في العيادات. لم تطابق الخوارزمية هذه النتائج فقط، بل تجاوزتها من حيث الدقة. حددت الدراسة 3 أنواع فرعية رئيسية:

- مقاومة الإنسولين: عدم استجابة الخلايا بشكل فعال للإنسولين، مما يؤدي إلى تراكم الغلوكوز.

- نقص خلايا بيتا: عجز البنكرياس عن إنتاج كمية كافية من الإنسولين بسبب خلل في خلايا بيتا.

- نقص الإينكرتين: فشل هرمونات الأمعاء في تحفيز إفراز الإنسولين بشكل كافٍ بعد الوجبات.

تتطلب كل نوعية علاجاً مخصصاً، مما يجعل هذه التكنولوجيا نقطة تحول في رعاية السكري.

تمكن للأجهزة المحمولة المزودة بـ«CGM» والمدعومة بالذكاء الاصطناعي توفير رؤى في الوقت الفعلي لجعل الرعاية الشخصية أكثر سهولة وفعالية (أدوبي)

فوائد تتجاوز السكري

يمتد فهم هذه الأنواع الفرعية ليشمل فوائد تتجاوز إدارة السكري. أشارت مكلوغلين إلى أن مقاومة الإنسولين، حتى من دون التقدم إلى السكري، تمثل عامل خطر كبير لحالات مثل أمراض القلب والكبد الدهني.

علاوة على ذلك، تتيح سهولة استخدام «CGM» للأفراد مراقبة صحتهم من أي مكان. وأوضحت أن هذه التكنولوجيا تعد أداة قيّمة للأشخاص الذين يواجهون تحديات اقتصادية أو يعيشون في مناطق معزولة مؤكدة إمكانياتها في سد فجوات الوصول إلى الرعاية الصحية.

الصورة الأكبر

تمثل هذه الدراسة، التي نُشرت في مجلة «Nature Biomedical Engineering» خطوة كبيرة نحو الطب الدقيق. بدعم من مؤسسات مثل المعاهد الوطنية للصحة ومركز أبحاث السكري في جامعة ستانفورد. وتسلط الدراسة الضوء على أهمية دمج التكنولوجيا مع الرعاية الصحية لمعالجة الحالات المزمنة مثل السكري. ومع استمرار مكلوغلين وسنايدر في اختبار الخوارزمية على مرضى السكري من النوع الثاني، يتصور العالمان مستقبلاً تصبح فيه هذه الأدوات معياراً في رعاية السكري.