ნეიროტექნოლოგიების სფეროში გარდატეხა მოხდა. ნიუ-იორკელმა კეიტ თომასმა, რომელმაც 6 წლის წინ ცურვისას კისერი დაიზიანა და მხრებს ქვემოთ სრულად პარალიზებული იყო, ტვინში ჩანერგილი მიკროჩიპებისა და ტვინი-კომპიუტერის ინტერფეისის (BCI) წყალობით, დამოუკიდებლად ჭამა, წყლის დალევა და საგნების შეგრძნება შეძლო. ამ რევოლუციური კვლევის შედეგები ავტორიტეტულ სამეცნიერო ჟურნალ Nature Medicine-ში გამოქვეყნდა.
ფეინშტაინის სამედიცინო კვლევითი ინსტიტუტის (Feinstein Institutes for Medical Research) მეცნიერებმა, პროფესორ ჩად ბოუტონის ხელმძღვანელობით, პაციენტს ე.წ. „ორმაგი ნეირონული შემოვლითი გზა“ (double neural bypass) შეუქმნეს. ეს სისტემა ტვინის სიგნალებს მოძრაობის სურვილის შესახებ კითხულობს, პარალელურად კი, ხელის სენსორებიდან შეგრძნებებს უკან, ტვინში აბრუნებს. სწორედ ამ ტექნოლოგიით შეძლო კაცმა ტრავმის შემდეგ პირველად ეგრძნო საკუთარი დის ხელის შეხება.
თუმცა, ამ მიღწევის ყველაზე გასაოცარი ასპექტი ნეიროპლასტიურობა აღმოჩნდა. ტვინისა და ზურგის ტვინის ერთდროული სტიმულაციით, თომასს კიდურების მგრძნობელობა და მოტორიკა იმ დროსაც კი უნარჩუნდება, როდესაც აპარატი სრულიად გამორთულია.
რამდენად რეალურია ნერვული სისტემის თვითაღდგენა და როდის გახდება ეს ტექნოლოგია ხელმისაწვდომი მილიონობით პაციენტისთვის მთელ მსოფლიოში? ამ ინოვაციაზე კვლევის ხელმძღვანელს, პროფესორ ჩად ბოუტონს ვესაუბრეთ. ჩად ბოუტონი ბიოინჟინერი, ნეირომეცნიერი და Feinstein Institutes for Medical Research-ის პროფესორია, რომელიც ამჟამად Northwell Health-ის ვიცე-პრეზიდენტისა და Karches Neural Bypass and Brain-Computer Interface Laboratory-ის დირექტორის პოზიციას იკავებს.
ინტერვიუ პროფესორ ჩად ბოუტონთან
ათწლეულების განმავლობაში ზურგის ტვინის დაზიანება თითქმის განუკურნებელ მდგომარეობად მიიჩნეოდა. თქვენი აზრით, ნეიროიმპლანტებით მიღებული ეს შედეგი მართლაც ახალი ეპოქის დასაწყისს ნიშნავს, თუ ჯერ ისევ საწყის ეტაპზე ვართ?
ჩვენმა და მსოფლიოს სხვა კვლევითმა ჯგუფებმა უკვე დავამტკიცეთ, რომ ზურგის ტვინის ელექტრული სტიმულაცია ხანგრძლივ გაუმჯობესებას იძლევა არასრული დაზიანების დროს (როდესაც ტრავმის ქვემოთ ნაწილობრივი დამბლაა).
თუმცა, ამ კვლევამ პირველად აჩვენა, რომ ტვინის ზუსტ სტიმულაციასთან კომბინაციაში, „ორმაგი ნეირონული შემოვლითი გზისა“ და ტვინი-კომპიუტერის ინტერფეისის (BCI) გამოყენებით, შესაძლებელია მოძრაობისა და შეგრძნების აღდგენა ზურგის ტვინის სრული დაზიანების დროსაც კი (როდესაც ტრავმის ქვემოთ სხეული სრულად დამბლავებულია)
კვლევის ყველაზე გაოცებელი დეტალი ის არის, რომ აპარატის გამორთვის შემდეგაც კი, პაციენტს ხელის მოძრაობის უნარი და მგრძნობელობა შეუნარჩუნდა. როგორ ხსნით ნერვული სისტემის ამგვარ თვითაღდგენას და რამდენად მოულოდნელი იყო ეს შედეგი თქვენი გუნდისთვის?
გვჯერა, რომ ელექტრული ნეიროსტიმულაცია ნერვულ უჯრედებს ააქტიურებს. ეს ტვინისა და ნერვულ სისტემას უფრო მოქნილსა და წვრთნადს ხდის, რაც საბოლოოდ დაზიანებულ ქსელებშიც კი აღადგენს და აძლიერებს კავშირებს. ფიზიკურ თერაპიასთან ერთად, ამ მეთოდს ხანგრძლივი შედეგი მოაქვს – ტრავმიდან წლების შემდეგაც კი.
მოძრაობის უნარისა და ძალის აღდგენა ჩვენთვის სიურპრიზი არ ყოფილა, რადგან ეს წინა კვლევაშიც გვქონდა ნაჩვენები. თუმცა, ნამდვილად მოულოდნელი იყო ტრავმის ზონის ქვემოთ, მაჯის არეში, მგრძნობელობის დაბრუნება. ამ ადგილას შეგრძნება თვეობით გაგრძელებულმა ზურგის ტვინის სტიმულაციამაც კი ვერ გააუმჯობესა. შედეგი ათჯერ გაიზარდა მხოლოდ მას შემდეგ, რაც ტვინის ზუსტი სტიმულაცია გამოვიყენეთ ახალი მეთოდით, რომელსაც „კორტიკალური არეკვლა“ (cortical mirroring) ჰქვია.
თქვენმა პაციენტმა წლების შემდეგ პირველად კვლავ შეძლო თავისი დის ხელის შეხება და შეგრძნება. როგორც მეცნიერისთვის, მშრალი კლინიკური შედეგების მიღმა, რას ნიშნავდა ეს მომენტი პირადად თქვენთვის?
არა მხოლოდ როგორც მეცნიერი, არამედ როგორც უბრალო ადამიანი, უზომოდ აღელვებული ვიყავი, როდესაც პაციენტმა ტრავმიდან წლების შემდეგ პირველად კვლავ იგრძნო თავისი დის ხელის შეხება. ხოლო როდესაც მან თავისი ძაღლის ამბავი გაგვიზიარა, რომ მასთან შეხების შეგრძნებაც შეძლო, მთელი ლაბორატორია ატირდა. შეხება ისეთი სიღრმისეული, პირველქმნილი განცდაა, რომელსაც ჩვენს ცხოვრებაში ცენტრალური ადგილი უჭირავს.
თუ ეს ტექნოლოგია უფრო მასშტაბურ კლინიკურ კვლევებშიც გაამართლებს, როგორ წარმოგიდგენიათ პარალიზებული ადამიანების ცხოვრება 5 ან 10 წლის შემდეგ?
ვიმედოვნებთ, რომ 5-10 წელიწადში ადამიანები ამ ტექნოლოგიას არა მარტო კლინიკებში, არამედ საკუთარ სახლებშიც გამოიყენებენ და ყოველდღიურ საქმეებს დამოუკიდებლად, სხვისი დახმარების გარეშე შეასრულებენ.
კვლევების გაფართოებასთან ერთად, დავაფუძნეთ კომპანია Neuvotion, რათა ეს მეთოდი მსოფლიოში რაც შეიძლება მეტი პარალიზებული ადამიანისთვის გახდეს ხელმისაწვდომი. უკვე შევქმენით მოწყობილობის უოპერაციო, ატარებადი ვერსიაც — NeuStim.
ის ხელოვნური ინტელექტით ამოიცნობს, თუ რისი აღება ან ხელში დაჭერა სურს მომხმარებელს, და ზუსტი ნეიროკუნთოვანი სტიმულაციით აამოძრავებს თითებს მათთვის, ვისაც ზურგის ტვინის ტრავმის ან ინსულტის გამო კიდურების მოძრაობა შეზღუდული აქვს.
ხშირად ინოვაციური მიღწევები მხოლოდ ხმაურიან სათაურებად რჩება. თქვენი გამოცდილებიდან გამომდინარე, რატომ გჯერათ, რომ ეს მეთოდი ლაბორატორიებს გასცდება და რეალურ სარგებელს მოუტანს ადამიანებს გლობალურად?
როგორც ზემოთ აღვნიშნე, ბოლო 20 წლის განმავლობაში წილად მხვდა ბედნიერება, შემექმნა და ბაზარზე გამეტანა სხვა ტექნოლოგიებიც ისეთ სფეროებში, როგორებიცაა კიბოს დიაგნოსტიკა, სისხლდენისა და სითხეების მონიტორინგი, რადიოლოგია და დიაბეტის მართვა.
იმაზე დიდი ჯილდო არაფერია, როდესაც ხედავ, თუ როგორ ეხმარება სხვებს შენი და შენი გუნდის შექმნილი ტექნოლოგია. ჩვენ არ გავჩერდებით, სანამ პარალიზებული და მგრძნობელობადაკარგული ადამიანების ცხოვრებაში რეალურ ცვლილებებს არ შევიტანთ.
