شريحة عصبية مطورة لعلاج اضطرابات الدماغ

ليو يحمل شريحة زرع عصبية على أطراف أصابعه

يمكن أن تساعد الشرائح العصبية في علاج اضطرابات الدماغ مثل مرض باركنسون والصرع، وذلك عن طريق تعديل الأنشطة غير الطبيعية بشكل مباشر، غير أن فريق بحثي من جامعة تورنتو بكندا، أعلن في العدد الأخير من دورية "الهندسة العصبية" عن طريقة تجعل التكنولوجيا الناشئة أكثر أمانا وذكاء.
ويقول شيلين ليو، الأستاذ المساعد في كلية العلوم التطبيقية والهندسة بجامعة تورنتو في تقرير نشره (الاثنين) الموقع الإلكتروني للجامعة: "تتحدث الخلايا العصبية مع بعضها البعض جزيئيا عبر الإشارات الكهربائية، وتنتج الشريحة العصبية العلاجية تحفيزا كهربائيا للدماغ، في حالات الرعاش أو النوبات، وهذا التنبيه من شأنه أن يعيد الخلايا العصبية إلى حالتها الطبيعية، تماما مثل الجهاز المستخدم لتنظيم ضربات القلب".
وقبل ذلك، طوّر ليو وفريقه هذه الشرائح العصبية عن طريق دمجها في رقائق السيليكون المصغرة لتصنيع رقائق أشبه بالمستخدمة في أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية اليوم، وهذه التقنية تسمح لهم بتقليل الأبعاد المادية للجهاز واستهلاك الطاقة، وبالتالي تقليل المخاطر المرتبطة بالإجراء الجراحي الأولي للزرع والاستخدام طويل المدى.
وخلال الدراسة الجديدة، لجأ الفريق البحثي إلى تطوير تلك الشرائح باستخدام نوع من الذكاء الاصطناعي يسمى "التعلم العميق"، وهي خوارزميات يمكن بعد تدريبها، استخراج معلومات عميقة عند التعرض لبيانات جديدة، وأثبتت هذه النماذج أنها قوية بشكل خاص في تحديد المؤشرات الحيوية المخفية التي غالبا ما يتم تجاهلها في الأساليب التقليدية، وتفوقت على الخوارزميات التقليدية في اكتشاف التوقيت الأمثل للتدخل.
ويقول ليو: "تنتج معظم الشرائح الموجودة تحفيزا كهربائيا بمعدل ثابت، بغض النظر عن حالة المريض، وباستخدام التعلم العميق، يمكن للشرائح العصبية المطورة أن تنشط في الوقت الأمثل وعند الضرورة فقط".
ويضيف إن "تكنولوجيا فريقه يمكن استخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات السريرية بخلاف الصرع"، مشيرا إلى أن ما يصل إلى مليار شخص في جميع أنحاء العالم يعانون من اضطرابات الدماغ المختلفة". مؤكداً أن "الكثير من الناس يعانون من مستويات مختلفة من اضطرابات النوم، ونحن ندرس تقنيات التعديل العصبي لتحسين نوعية النوم من خلال تعزيز أو تثبيط إيقاعات معينة في الدماغ".