زرعة دماغية تُدار عن بُعد عبر الإنترنت

 ابتكر فريق بحثي في كوريا الجنوبية زرعة دماغية مصغّرة

تتيح التحكم بوظائفها عبر الإنترنت من أي مسافة، في خطوة تُحدث تحولاً واسعاً في تقنيات دراسة الدماغ لدى الحيوانات.

وقاد تطوير هذا النظام البروفيسور تشاي-وون جونغ من معهد KAIST والبروفيسور واي يونغ كيم من جامعة يونسي، فيما نُشرت النتائج في مجلة Science Advances.

وتأتي هذه التقنية لتتجاوز القيود التقليدية للتجارب العصبية التي كانت تعتمد على أسلاك أو أجهزة ملاصقة للحيوان، وهو ما يحدّ من حركة الفئران ويؤثر أيضاً على سلوكها وبالتالي على دقة القياسات.

تُعالج الزرعة الجديدة هذه الإشكالات جذرياً، إذ تسمح للباحث بالعمل من خارج المختبر، وتشغيل الوظائف المطلوبة أو جدولتها مسبقاً عبر الإنترنت وفي الزمن الفعلي، بينما يتلقى الحيوان الأوامر مباشرة عبر الشبكة.

ويضم الجهاز نظاماً ميكروفلويدياً يتيح توصيل الأدوية إلى مناطق محددة داخل الدماغ، إضافة إلى صمام ثنائي باعث للضوء (ميكرو-ليد) قادر على تحفيز الخلايا العصبية بصرياً، ويمكن تشغيل هاتين الوظيفتين بشكل مستقل أو بالتزامن وفق الحاجة العلمية.

ويتميّز التصميم بوجود خزان دواء قابل للفك، ما يسمح باستبداله أو إعادة ملئه باستخدام مغناطيس دون الحاجة إلى أي عملية جراحية جديدة، وهو ما يسهّل التجارب الممتدة ويقلل من الضغط على الحيوان.

وقد اختبر الباحثون الجهاز على الفئران لمدة أربعة أسابيع، وفي تجربة لافتة قام أخصائي مقيم في شيكاغو بالتحكم عن بُعد بزرعة مزروعة في دماغ فأر موجود في دايجون الكورية الجنوبية، ما أثبت قدرة النظام على العمل عبر مسافات بين قارتين دون أي تأخير مؤثر.

وفي سياق دراسة الإدمان، نفّذ الفريق تجربة أخرى حقن خلالها الفئران بـ الكوكايين مباشرة في الدماغ، بالتزامن مع تحفيز ضوئي لخلايا عصبية محددة.

وأسهم هذا الدمج بين التحفيز الدوائي والبصري في قمع الاستجابات السلوكية المرتبطة بتأثير المخدر، ما يفتح نافذة بحثية دقيقة لفهم العلاقة بين نشاط دوائر عصبية معينة والسلوك المرتبط بالإدمان أيضاً.

ورغم أن هذه التقنية ليست موجّهة لعلاج الإدمان لدى البشر، فإنها تمنح العلماء أدوات غير مسبوقة لدراسة الدماغ في بيئة طبيعية للحيوان، بعيداً عن تأثير وجود الباحث أو القيود الميكانيكية التي كانت تعيق التجارب سابقاً.

#مرايا الدولية