شريحة تُشحن لاسلكياً للتحكم بخلايا الدماغ

قامت مجموعة من باحثي المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) بتصنيع شريحة دماغية دقيقة قابلة للزرع يمكن شحنها لاسلكياً من خارج الجسم، ويمكنها التحكم بالدارات الدماغية لفترات طويلة من الزمن دون الحاجة لاستبدال البطارية.

يتكون الجهاز من البوليميرات المتوافقة حيوياً واللينة جداً لتحقيق توافق طويل الأمد مع الأنسجة، ومجهز بديودات ميكروميترية مضيئة (بحجم حبة الملح) مركبة على مسابر رقيقة للغاية )بسماكة شعرة واحدة). يمكن لهذا الجهاز التحكم لاسلكياً بالعصبونات المستهدفة في عمق الدماغ باستخدام الضوء.

تعد هذه الدراسة بقيادة البروفيسور جي وونغ يونغ الخطوة التالية للجهاز العصبي اللاسلكي الذي يُلبس بالرأس والذي طوره خلال عام 2019، ويمكن لهذا الإصدار السابق توصيل التنبيهات لاسلكياً باستخدام الهاتف الذكي، أما بالنسبة للنسخة المحدثة فأصدر فريق البحث نظاماً كهروضوئياً قابلاً للزرع بشكل كامل يمكن التحكم به عن طريق الهاتف الذكي، وقد نُشر هذا البحث في 22 يناير 2021 في مجلة Nature Communications.

ذكر البروفيسور جي وونغ أن «هذا الجهاز الفعال يقلل الحاجة للعمليات الجراحية المؤلمة لاستبدال البطارية المستهلكة في الزرعة ما يسمح بتعديل عصبي دائم ومستمر»، وأضاف: «نعتقد أنه بإمكاننا تطبيق التقنية الأساسية ذاتها لمختلف أنواع الزرعات بما في ذلك محفزات عمق الدماغ والمنظمات القلبية والمعوية لتخفيف عبء الاستخدام طويل الأمد داخل الجسم على المرضى».

كما ذكر موقع يوريك ألرت (Eurek Alert) أن الباحثين طوروا دارة دقيقة في محاولتهم لتمكين شحن البطارية اللاسلكية. تدمج هذه الدارة الطاقة اللاسلكية مع هوائي وشريحة بلوتوث، ويمكن للحقل المغناطيسي المتناوب أن يخترق النسيج دون أي أذى، وأن يولّد الكهرباء داخل الجهاز لشحن البطارية.

يعتقد الباحثون أن تقنية زرع الدماغ هذه يمكن أن تقود إلى إمكانات جديدة في البحث الدماغي والتدخل الدوائي لمعالجة أمراض الدماغ والأعضاء الأخرى.