קופים הפעילו שרירים משותקים באמצעות המוח

אלקטרודות שחוברו למוחם של הקופים העבירו שדרים חשמליים לשרירים בפרקי כפות הידיים שלהם, אותם הרדימו המדענים. הקופים למדו תוך שעה להפעיל את השרירים

חוקרים הצליחו לגרום לקופי "מקק" להפעיל איברים משותקים באמצעות מוחם. הניסוי, עליו דווח בכתב העת Nature, מעורר תקוות גדולות, כי בעתיד ניתן יהיה לטפל בפגועי עמוד שדרה ומחלות ניווניות באמצעות חיבור אלקטרודות למוחם.

 

בחודש מאי האחרון, דיווחו מדענים כי הצליחו לגרום לקופי "מקק" להפעיל זרוע רובוטית באמצעות מוחם. אלקטרודות שחוברו לקורטקס המוטורי במוחם של הקופים, שלחו שדרים חשמליים מהנוירונים שבמוח למחשב חיצוני, שתרגם את האותות החשמליים לפקודות שהועברו לזרוע הרובוטית. הקופים הצליחו להניע את הזרוע באמצעות מחשבותיהם, לאחוז בפריטי מזון ולהכניסם לפה. כבר אז דובר על האפשרות שהטכנולוגיה שפותחה תנוצל להפעלת שרירים משותקים. כעת, רק מספר חודשים לאחר הפעלת היד הרובוטית, הפך החזון למציאות.

 

קוף מקק. יעברו עוד שנים עד שניתן יהיה ליישם את ההישג הזה על בני אדם (צילום: גטי אימאג'בנק)

 

הניסוי נערך בשני שלבים. בשלב הראשוני, נותבו שדרים החשמליים מהנוירונים שבמוח הקופים למחשב חיצוני, והקופים הצליחו להזיז עכבר על צג המחשב באמצעות מוחם. יכולת זו הושגה כבר בעבר עם בני אדם. בשלב השני של הניסוי, שיתקו החוקרים את השרירים בפרקי הידיים של הקופים באמצעות הרדמה מקומית. השדרים מהמוח נותבו הפעם אל עבר השרירים שהורדמו. תוך שעה אחת בלבד, הצליחו הקופים להפעיל את השרירים הרדומים באמצעות אותה פעילות מוחית ששימשה להזזת העכבר על הצג.

 

חשוב לציין כי הפעלת השרירים התבצעה על ידי שדרים מנוירונים שונים במוח, גם כאלה שלא נחשבים לבעלי תפקיד בהזזת פרקי כף היד. "כל הנוירונים תיפקדו באותה רמת יעילות, גם נוירונים שלא קשורים במקור לפעילות של אותם שרירים" אמר ראש צוות המחקר, צ'ט מוריס, מאוניברסיטת וושינגטון שבסיאטל. "זה מרחיב באופן דרמטי את היקף הנוירונים בהם ניתן לעשות שימוש בהפעלת פרוטזות".

 

אנדרו שוורץ מאוניברסיטת פיטסבורו, שהיה אחראי למחקר בו הפעילו הקופים זרוע רובוטית, סבור שההישג העיקרי במחקר החדש הוא יכולתם של נוירונים לשנות ייעוד ולהפעיל שריר משותק. "יכולתם המדהימה של אותם נוירונים להגיב לשינוי במצב שמחוץ למוח מעיד על גמישות בלתי רגילה ביכולתה של המערכת ללמד את עצמה".

 

עד שההישג הנוכחי יתורגם לטכנולוגיה שתיושם על בני אדם יעברו עוד שנים רבות. בשלב הנוכחי ניצבים בפנינו מספר אתגרים. ראשית, בניסוי האחרון הפעיל נוירון בודד שריר בודד. כדי להפוך את הטכנולוגיה ליישומית יש ליצור מערכת של נוירונים, אותה ניתן יהיה להפעיל על מספר שרירים. כמו כן, על מנת להעביר את השדרים מהמוח לאיבר אותו מבקשים להפעיל, יש ליצור מערכת מסובכת הכוללת אלקטרודות המוצמדות למוח, אותה ניתן לשאת על הגוף בצורה נוחה.

 

הניסוי החדש הוא התקדמות חשובה בתחום זה, שכן הפעם לא היו צריכים להעביר את השדרים דרך מחשב שפענח ותרגם אותם לפקודות, כמו שעשו עם היד הרובוטית. הישג זה סולל את הדרך למערכת שתאפשר למשתמש בה לשמור על ניידות. האתגר הבא הוא להגיע למערכות קומפקטיות יותר. "כבר יש לנו מערכות שניתן לשאת בכיס החולצה ובעוד מספר שנים ניתן יהיה לפתח מערכת שתושתל מתחת לעור, כמו קוצב לב" אמר צ'ט מוריס.