ایمپلنت مغزی هوشمند که میتواند درد را کاهش دهد!

به گزارش مجله خبری نگار/برنا،پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا سان‌فرانسیسکو موفق به توسعه یک ایمپلنت مغزی شخصی‌سازی‌شده شده‌اند که با شناسایی فعالیت‌های مغزی مرتبط با درد و تحریک عمیق مغز (Deep Brain Stimulation یا DBS) توانسته است در بیماران مبتلا به درد‌های مزمن و درمان‌ناپذیر، کاهش قابل توجهی در شدت درد ایجاد کند.

به گزارش new scientist، این مطالعه که نتایج آن اخیراً منتشر شده است نشان می‌دهد استفاده از این روش نوین می‌تواند شدت درد روزانه بیماران را به طور متوسط ۵۰ درصد کاهش دهد؛ در حالی که در گروه دریافت‌کننده درمان نمایشی (شام) شدت درد حتی ۱۱ درصد افزایش داشته است.

همچنین شمار گام‌های روزانه بیماران در دوره دریافت تحریک واقعی ۱۸ درصد بیشتر شد در حالی که این رقم در حالت شام تنها ۱ درصد بود. بیماران در طول درمان واقعی همچنین از کاهش علائم افسردگی و بهبود کیفیت زندگی خبر دادند.

درد مزمن حدود ۲۰ درصد از جمعیت آمریکا را تحت تأثیر قرار می‌دهد و بسیاری از بیماران پاسخ مناسبی به درمان‌های رایج دریافت نمی‌کنند. یکی از دلایل این مسئله تغییرات بنیادین در مدار‌های مغزی است که با درمان‌های معمول به‌سختی هدف قرار می‌گیرند.

روش DBS پیش‌تر در درمان درد مزمن مورد استفاده قرار گرفته، اما اغلب نتایج آن ناپایدار بوده است؛ زیرا معمولاً نقاط یکسانی از مغز در همه بیماران تحریک می‌شوند. اما پژوهشگران آمریکایی با به‌کارگیری یک رویکرد شخصی‌سازی‌شده ابتدا با استفاده از الکتروانسفالوگرافی درون‌جمجمه‌ای فعالیت مغزی شش بیمار را در ۱۴ ناحیه مختلف به مدت ۱۰ روز بررسی کردند و توانستند برای پنج نفر از آنها نواحی و فرکانس بهینه تحریک را شناسایی کنند.

یکی از بیماران که پیش‌تر قادر به هیچ‌گونه تماس فیزیکی نبود، پس از درمان توانست برای اولین بار بعد از چندین سال همسرش را در آغوش بگیرد؛ نشانه‌ای از بهبود عملکرد جسمی و اجتماعی که از نظر پژوهشگران معنادار تلقی شد.

نقش یادگیری ماشینی

در مرحله بعد محققان با کمک یادگیری ماشینی توانستند الگو‌های الکتریکی مغز در زمان شدت‌های مختلف درد را تشخیص دهند. سپس برای هر بیمار الکترود‌های دائمی DBS کار گذاشته شد که به‌طور خودکار فعالیت مغزی را پایش کرده و تنها در هنگام افزایش درد، تحریک بهینه را اعمال می‌کردند؛ در زمان خواب نیز دستگاه غیرفعال می‌شد.

پس از شش ماه تنظیم دقیق یک کارآزمایی دوسویه‌کور انجام شد که نتایج آن نشان‌دهنده اثربخشی چشمگیر تحریک شخصی‌سازی‌شده در مقایسه با حالت نمایشی بود. این دستاورد‌ها در پیگیری ۳.۵ ساله نیز پایدار باقی ماند.

به گفته تیم دنیسون از دانشگاه آکسفورد یکی از مشکلات رایج در فناوری DBS پدیده عادت‌پذیری مغز است که موجب کاهش اثر تحریک در طول زمان می‌شود. اما در این پژوهش از آنجا که تحریک تنها هنگام بروز درد انجام می‌شد اثرات درمانی در طولانی‌مدت نیز حفظ شدند. او تاکید کرد که مرحله بعدی پژوهش، مقایسه تحریک تطبیقی با تحریک مداوم خواهد بود تا تفاوت نتایج بهتر مشخص شود.

با این حال دنیسون هشدار داد که ابعاد اقتصادی و مقیاس‌پذیری این روش همچنان چالش‌برانگیز است و نیاز به تحقیقات بیشتر در زمینه روش‌های کمتر تهاجمی تحریک عصبی احساس می‌شود.

این دستاورد نوین می‌تواند افق‌های تازه‌ای برای درمان میلیون‌ها بیمار مبتلا به درد مزمن بگشاید؛ بیماری‌ای که تاکنون بسیاری از مبتلایان آن امیدی به بهبود پایدار نداشتند.