تطوير رقاقات دماغية يمكنها التحكم في خلايا المخ

طور عدد من العلماء الكوريين غرسة دماغية بمصابيح LED بحجم حبة الملح يمكن أن تتحكم في المزاج عبر الهاتف الذكي.
وتوصل العلماء في المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) إلى طريقة لشحن الجهاز من خارج الجسم.
وتستخدم الرقائق النانوية، المزودة بتقنية البلوتوث، الضوء لإرسال رسائل إلى الخلايا العصبية في الدماغ، ويعتقد العلماء أنه يمكن استخدامها في النهاية في علاج الأمراض التنكسية العصبية، مثل مرض باركنسون والاكتئاب.
وقال العلماء الرائدون في المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا إن الغرسات الدماغية أظهرت كيف يمكنها التلاعب بالدماغ في تجربة مع الفئران المحقونة بالكوكايين.
ونجحت عمليات الزرع في قمع «السلوكيات التي يسببها الكوكايين»، وفقا لجونغ هون كيم، أستاذ علم وظائف الأعضاء في كلية الطب بجامعة يونسي.
وقال هون كيم: «يمكننا التحكم في سلوك معين للحيوانات، من خلال تقديم تحفيز ضوئي إلى الدماغ بمجرد التلاعب البسيط بتطبيق الهاتف الذكي، ومشاهدة الحيوانات التي تتحرك بحرية في مكان قريب، أمر مثير للغاية ويحفز الكثير من الخيال. وهذه التكنولوجيا ستسهل طرقا مختلفة لأبحاث الدماغ».
ويتم تثبيت الجهاز النانوي في الدماغ مع مصابيح LED مثبتة على مجسات بعرض شعرة الإنسان ويقع التحكم فيها لاسلكيا بواسطة هاتف ذكي، لكن العلماء قاموا بإجراء تعديل مثير للإعجاب على النظام.
ويشتمل الإصدار الجديد والمحسّن للجهاز على آلة حصاد طاقة لاسلكية بهوائي لفائف يلتقط المجالات المغناطيسية المتناوبة التي تنبض بشكل غير ضار عبر الجلد، وتولد الكهرباء لشحن البطارية الصغيرة.
وأوضح البروفيسور جاي وونغ جيونغ، الذي قاد فريق البحث، أن الجهاز يتجنب الحاجة إلى الجراحة الغازية لاستبدال البطاريات البالية ويسمح بعلاج سلس.
وأضاف: «يمكن تطبيق نفس التقنية الأساسية على أنواع مختلفة من الزرع، بما في ذلك محفزات الدماغ العميقة، وأجهزة تنظيم ضربات القلب والمعدة، لتخفيف العبء على المرضى لاستخدامها على المدى الطويل داخل الجسم».
ويشير العلماء إلى أن الغرسة الدماغية مصنوعة من بوليمرات فائقة النعومة ومتوافقة مع المواد الحيوية التي توفر التوافق مع أنسجة المخ وتستهدف خلايا عصبية معينة في الدماغ.
وأضافوا: «يمكن تشغيل هذا الجهاز في أي مكان وزمان للتعامل مع الدوائر العصبية، ما يجعله أداة متعددة الاستخدامات للغاية لفحص وظائف الدماغ».