მსოფლიო მოსახლეობის დაახლოებით 20%-ს – მილიარდზე მეტ ადამიანს – აწუხებს ანოსმია (სუნის სრული დაკარგვა) ან ჰიპოსმია (სუნის ნაწილობრივი დაკარგვა), რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს ინფექციებით, დაზიანებებით ან მედიკამენტებით.
ყნოსვითი აღქმის (ოლფაქციის) პროცესი იწყება, როდესაც გარე გარემოდან მოხვედრილი არასტაბილური, ჰიდროფობიური ნაერთები – ოდორანტები – ინჰალაციის შედეგად აღწევენ ცხვირის ღრუს ზედა ნაწილში მდებარე ყნოსვით ეპითელიუმში. ეს მოლეკულები უკავშირდებიან ეპითელიუმზე არსებულ ყნოსვით რეცეპტორებს.
ამ კავშირის შედეგად ხდება ქიმიური სიგნალის ელექტრულ იმპულსად ტრანსდუქცია, რომელიც ყნოსვის ბოლქვის (Olfactory Bulb) გავლით გადაეცემა თავის ტვინს, სადაც ხდება სუნის იდენტიფიცირება. შესაბამისად, ანოსმია ან ჰიპოსმია ნიშნავს ამ სენსორული გზის სრულ ან ნაწილობრივ დარღვევას.
მიუხედავად იმისა, რომ სმენისა და მხედველობის დაქვეითებისთვის ხელმისაწვდომია კოხლეარული იმპლანტები ან პროთეზები, აქამდე არ არსებობდა ტექნოლოგია, რომელსაც სუნის გრძნობის აღდგენა შეეძლო.
თუმცა, მეცნიერებმა ჟურნალ “Science Advances”-ში გამოქვეყნებულ ნაშრომში წარმოადგინეს რევოლუციური მოწყობილობა, რომელიც ახალ იმედს იძლევა. აღნიშნული მოწყობილობა კონკრეტულ სუნებს აიდენტიფიცირებს და შემდეგ მათ სხვა სახის შეგრძნებად (მაგალითად, ვიბრაციად ან მსუბუქ დარტყმად) გარდაქმნის, რომელსაც ადამიანი ცხვირის საშუალებით გრძნობს.
ყნოსვის სენსორული ჩანაცვლების პროგრამა შემდეგენაირად მუშაობს:
- სუნის ინდეტიფიცირება და კოდირება: მოწყობილობა იყენებს ე.წ e-nose ტექნოლოგიას, რათა დააფიქსიროს სუნის წარმომქნელი მოლეკულები და თარგმნოს ეს ქიმიური ინფორმაცია სპეციფიკურ ციფრულ კოდად.
- ნერვის სტიმულაცია: ციფრული კოდი გადაეცემა ინტრანაზალური ელექტრული სტიმულატორის მეშვეობით (პატარა მაგნიტური სამაგრი), რომელიც მოთავსებულია ცხვირის ძგიდეზე (სეპტუმზე). ეს სტიმულატორი ელექტრული იმპულსების მეშვეობით ააქტიურებს სამწვერა ნერვს (trigeminal nerve).
- შეგრძნების აღქმა: სამწვერა ნერვის გააქტიურებისას, ინდივიდი აღიქვამს კოდს, როგორც განსხვავებულ შეგრძნებას (შეხება, ტემპერატურა, გაღიზიანება).
ცხვირის ღრუში ორი სენსორული სისტემაა: ყნოსვის სისტემა (სუნისთვის) და სამწვერა სისტემა (შეხებისთვის/ტემპერატურისთვის). ეს მოწყობილობა იყენებს სამწვერა ნერვს იმ ინფორმაციის გადმოსაცემად, რასაც ყნოსვის ნერვი (olfactory nerve) ვეღარ ატარებს.
პაციენტები რეალურად არ გრძნობენ სუნს, არამედ მათი ტვინი სწავლობს უნიკალური შეგრძნების კონკრეტულ სუნთან ასოცირებას, რაც მათ საშუალებას აძლევს, გაარჩიონ ერთმანეთისგან სხვადასხვა სუნები.
კვლევის ავტორებმა მოწყობილობა ოთხ ექსპერიმენტში გამოსცადეს 65 ადამიანზე (13 ნორმალური ყნოსვით და 52 ყნოსვის დაკარგვით). შედეგებმა აჩვენა, რომ ყველა მონაწილემ შეძლო სუნიანი მოლეკულების დაფიქსირება, ხოლო უმეტესობამ შეძლო ორი განსხვავებული სუნის გარჩევა. აღსანიშნავია, რომ მოწყობილობამ თანაბრად კარგად იმუშავა როგორც ანოსმიის მქონე, ისე ჯანმრთელ პირებში, რაც ადასტურებს, რომ აღნიშნული სისტემა საიმედო გზაა კოდირებული სიგნალების გადასაცემად.
მიუხედავად იმისა, რომ კონცეფცია ადრეულ ეტაპზეა, მეცნიერები სამომავლოდ გეგმავენ ლაბორატორიული პროტოტიპის მინიატურულ, პორტატულ მოწყობილობად გადაქცევას ყოველდღიური გამოყენებისთვის.
წყარო: Science Advances
