البيولوجيا

زرع رقاقة في الدماغ لعلاج الآلام

أبلغ الباحثون عن دراسة قاموا فيها بالتحقيق في إمكانية وجود حلقة مغلقة بين الدماغ السلكي والنظام الخارجي  (BMI)( brain machine interface)  لعلاج الألم في الفئران. إذا نجح هذا النوع من البحث ، فقد يؤدي إلى نموذج جديد في التحكّم بالألم المزمن.

الألم المزمن هو حالة صعبة  العلاج  لأن خيارات  العلاج التي لدينا حالياً محدودةٌ ، وكلها تشكّل معضلة بطريقة ما . من الأسهل التعامل مع الألم الحاد ، مثل  حالة الصدمة أو الجراحة ، لأن دورة العلاج من المحتمل أن تكون محدودة . يسمى هذا النوع من الألم بألم مسبب للألم (Nociceptive pain) (ألم مسبب للألم هو مصطلح طبي يستخدم لوصف الألم الناجم عن الضرر الجسدي أو الضرر المحتمل للجسم. قد تكون الأمثلة الألم الناتج عن الإصابة الرياضية) ، عندما يكون نتيجة لتلف الأنسجة. الهدف الواضح هنا هو إدارة الضرر من خلال معالجة الحالة الأساسية ، ولكن إدارة  أو التحكّم بالألم في هذه الأثناء حتى الشفاء يمكن أن يقلل الألم . فئة أخرى من الألم هي الألم النهائي (Terminal pain)، كما هو الحال في بعض مرضى السرطان. في حين أن هذا له تحدياته الخاصة ، إلا أن إدارة الألم بقوة هي مناسبة أيضًا.

ومع ذلك ، قد يحتاج الألم المزمن إلى الاستمرار في المتابعة لسنوات ، وهذا يمثل تحديات خطيرة. قد يكون هذا بسبب الحالات المزمنة التي لا يمكن علاجها ، مثل التهاب المفاصل والتغيرات التنكسية وحالات الألم الأولية مثل الصداع النصفي . تشمل هذه الفئة أيضًا آلام الأعصاب ، حيث يكون الألم ناتجًا عن تشوهات في الجهاز العصبي نفسه ، بدلاً من اكتشاف الجهاز العصبي لتلف الأنسجة بشكل صحيح . مع آلام الأعصاب ، غالبًا ما يكون الألم نفسه هو الاضطراب.

تنبع تحديات الألم المزمن من حقيقة أنه غالبًا ما يكون من الصعب العثور على علاج فعال . ولكن أيضًا ، حتى لو كان العلاج فعالًا ، فإن مسكنات الألم نفسها (المسكنات) تنطوي على مخاطر من الاستخدام طويل الأمد. يمكن للأدوية الشبيهة بالأسبرين (NSAIDS) أن تسبب القرحة وتلف الكلى. كما  يمكن أن يسبب الأسيتامينوفين تلف الكبد . المخدرات تسبب الإدمان ولا تعود تؤثّر بعد فترة من الزمن . أفضل نهج لألم الأعصاب المزمن هو ما نسميه الوقاية من آلام الأعصاب - أدوية آمنة ويقصد تناولها يوميًا لتقليل الألم بشكل عام . ولكن يمكن أن يكون لهذه الأدوية آثار جانبية كبيرة ، ولا تعمل دائمًا بشكل كافٍ . هناك أيضًا محفزات للأعصاب ، والتي تتجنب الآثار الجانبية الدوائية، ولكن فعاليتها محدودة.

مع كل هذه الخيارات ، بالنسبة لمعظم المرضى ، يمكننا إجراء تحسين كبير في علاج آلامهم ونوعية حياتهم . ولكن قد يكون الأمر صعبًا ، وبعض المرضى لا يستجيبون بشكل كافٍ للعلاجات الحالية . لذا فإن المزيد من الخيارات مرحب بها دائمًا .

لذلك فإن فكرة استخدام التحفيز الكهربائي أو المغناطيسي للتأثير على وظيفة الأعصاب أو الدماغ هي خيار جذاب . الميزة هي أن هذه التدخلات يمكن أن تؤثر بشكل مباشر على وظائف المخ مع تجنب المخاطر الدوائية والآثار الجانبية . الجانب السلبي هو أن مثل هذه التدخلات يمكن أن تكون عدوانية (أي يتم إدخالها الى داخل جسم الإنسان ) , كما أن هذه التكنولوجيا لا تزال في مهدها.

لذا فإن الدراسة الحالية هي برهان  مهم على المفهوم ، لكنها بالطبع أولية ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنها أجريت على الفئران. زرع الباحثون شريحة كمبيوتر في القشرة الأمامية للفئران . هذا هو نظام الحلقة المغلقة ، مما يعني أنه يقرأ نشاط الدماغ من أجل التحكم في تأثيره التحفيزي . في هذه الحالة ، تقرأ الرقاقة نشاط القشرة الحزامية الأمامية ، والتي تشارك في إدراك الألم . ومع ذلك ، فإنه لم يكتشف النشاط فحسب ، بل فسّر هذا النشاط للحكم على وقت إدراك الألم على وجه التحديد. وفقًا للباحثين ، كان جهازهم دقيقًا بنسبة 80٪ في اكتشاف الألم. تم توصيل الرقاقة أيضًا بمنطقة من قشرة الفص الجبهي الذي يثبط الألم ، وقد حُفّزت هذه المنطقة عندما اكتشفت ألمًا من القشرة الحزامية.

استخدم الباحثون طريقتين قياسيتين لتحديد الآثار. الأول هو تقديم منبهات مؤلمة لأقدام الفئران (مثل زيادة درجة الحرارة ببطء) وقياس مدى سرعة انسحابها. في هذه الدراسة ، انسحبت الفئران التي لديها جهاز التحفيز بنسبة 40٪ أبطأ من  الفئران حيث الجهاز لا يعمل . كما احتفظوا بالجرذان في قفص بغرفتين ،  في إحداها  يكون المحفز قيد التشغيل و في الأخرى مطفأ ، وقضت الفئران ضعف الوقت في الغرفة مع تشغيل المحفز. من الواضح أن هذا يجب أن يتم التحقق منه في البشر لتحديد فعاليته الفعلية ، ولكن هذا دليل جيد على  صحة المفهوم.

لا يعني مجرد استخدام هذه الطريقة لتحفيز الدماغ بدلاً من الأدوية عدم وجود مشكلة في الاستخدام المزمن. يجب ألا ينتج عن الجزء المحفز من الدماغ أي نشوة أو تنشيط مراكز المكافأة ، لذلك نأمل ألا يتسبب ذلك في أي ظاهرة إدمان . لكن لا يزال بإمكان الدماغ التعود على التحفيز المزمن . هذا يعني أن المحفز قد يصبح أقل فعالية بمرور الوقت . كذلك ، إذا أدى التحفيز المزمن إلى تقليل تنظيم قشرة الفص الجبهي التي يتم تحفيزها ، فقد يؤدي ذلك في الواقع إلى زيادة الألم الأساسي بمرور الوقت ، عن طريق تقليل تثبيط خط الأساس. مرة أخرى ، يجب دراسة هذا قبل أن يصبح هذا علاجًا مقبولًا.

تتحسن تقنية واجهة الدماغ والآلة بشكل عام ، ومن المرجح أن تستفيد مثل هذه التدخلات من التحسّن العام في التكنولوجيا. من المحتمل أن يكون تحفيز أجزاء معينة من الدماغ تدخلاً أكثر دقة من أي دواء ، لأن الدماغ يميل إلى مشاركة الناقلات العصبية والمستقبلات لوظائف مختلفة. ولكن إذا كان بإمكانك عزل دائرة واحدة ، فيمكنك عزل وظيفة واحدة. علاوة على ذلك ، يمكن لنهج الحلقة المغلقة تقديم أو منع التحفيز بناءً على الاحتياجات اللحظية. يمكن أن يقلل هذا من "جرعة" التدخل الإجمالية. يمكن أيضًا تطوير الخوارزميات نظريًا لتقليل التعود. بدلاً من الاعتماد على المريض ، الذي  يعاني من الألم ، لاتباع بروتوكولات صارمة لتقليل الآثار الضارة ، يمكن تضمين هذه البروتوكولات في العلاج نفسه.

من غير المحتمل أن يكون علاج ٌواحد دواءً لكل داء ، ولكن من المحتمل أن نشهد انفتاحًا لنهج جديد لعلاجات الدماغ يمكن أن يكون له فعالية وأمان أعلى وآثار جانبية أقل. كما هو الحال دائمًا ، كن صبورًا. أظن أننا على بعد 10-20 سنة من تطبيقات متقدمة مثل هذه.

 

 المصدر

النشرة البريدية

الرجاء تعبئة التفاصيل ادناه لتلقي نشرتنا البريدية