חדשות טובות: 5 מחלות שהמדע בדרך לפתור

מחלות נוירולוגיות כמו אלצהיימר, פרקינסון ואפילפסיה הופכות יותר ויותר נפוצות בקרב אנשים בכל הגילים. עם זאת, חוקרים ומהנדסים ברחבי העולם עובדים קשה על טכנולוגייה מוחית חדשה שיכולה להקל ואולי אף לרפא מחלות 5 נוירולוגיות אלה:

1. התקפים אפילפטיים

אפילפסיה היא מחלה נפוצה וחמורה מאוד, שטופלה עד לאחרונה באמצעות גירוי מוחי בידי אלקטרודה. אלקטרודה היא מוליך חשמלי המסוגל לפלוט או לשלוט באלקטרונים והתנועות שלהם וכתוצאה מכך, האלקטרודה מסוגלת לזהות ולעצור את התקף המתקרב עם זרם חשמלי. ואכן , המחקרים האחרונים מראים כי טיפול האלקטרודה מפחית את התרחשותם של התקפים ב -69 אחוזים, לאחר תקופה של חמש שנים.

עם זאת, לטרייסי קואי, המהנדסת הביו-רפואית של אוניברסיטת פיטסבורג, שיפור של 69 אחוזים הוא רק ההתחלה. קואי והצוות שלה עיצבו אלקטרודה שלא רק מפסיקה את ההתקף לפני ההתרחשות, אלא גם מעניקה תרופה נגד אפילפסיה המכונה CNQZ שאף ממזערת את הסיכוי להתקפים עתידיים.

כדי לבדוק את האפקטיביות של האלקטרודה נושאת התרופה, קואי והצוות שלה ביצעו ניסוי של האלקטרודות על נוירונים של חולדה. הזרם גרם לתרופה CNQZ להשתחרר לתוך צלחת הפטרי של הנוירונים ולשלוט בתגובותיהם של התאים הסמוכים. הצוות גם התנסה בהצלחה עם אלקטרודה על חולדות חיות, אבל עדיין לא ניסה זאת על נבדקים אפילפטיים.

תמונה: renjith krishnan/ freedigitalphotos.net

2. שיטיון (דמנציה)

על פי ארגון הבריאות העולמי (2010), כמעט 36 מיליון אנשים ברחבי העולם חיים עם דמנציה, נגע של המוח הפוגע בכמה מהתפקודים הקוגניטיביים הבסיסיים ביותר שלנו, כמו קבלת החלטות, חשיבה ושפה. אולם תיאודור ברגר, מהנדס ביו רפואי מאוניברסיטת דרום קליפורניה, רוצה לשלוט בהשפעות הדמנציה עם עוד סוג של טכנולוגית אלקטרודות שמוזרק לאזור במוח האחראי על קוגניציה מתקדמת.

ברגר וצוותו בדקו את מכשיר האלקטרודה על קופים ששיחקו במשחק זיכרון. המתקן הוזרק במיקום ספציפי, כדי לתעד את ההשפעה על תאי עצב במוח כאשר הקופים זיהו תמונה בהצלחה. לאחר מכן, הצוות הצליח לגרום למכשיר לפלוט את אותו אות, בדיוק לפני שהקוף קיבל החלטה, מה ששיפר את דיוק התשובות ב-10 אחוזים.

החוקרים גם החלישו באופן שרירותי ואקראי את התפקוד המנטלי של הקופים. היה מדהים לראות שלאחר שגרמו לירידה של 20 אחוזים בביצועים המוחיים של הקופים, ברגע שיושם מכשיר האלקטרודה, התפקוד שלהם חזר לרמות נורמליות.
 

3. עיוורון

נגע זקנה זה נגרם כאשר התאים קולטי האור (פוטורצפטורים) ברשתית פגומים והם כבר לא מסוגלים להמיר את האור הנקלט בעדשת העין, לתמונות במוח. הפתרון העדכני ביותר לעיוורון, משתמש בטכנולוגיית האלקטרודה על מנת לשלוח זרמים חשמליים לרשתית, שבתורה מפיקה תמונות. עם זאת, אלקטרודות אלה חייבות להיות מושתלות בתוך העין ולעורר מספר מוגבל של תאי רשתית, ובסופו של דבר מגבילות את הרזולוציה של הראייה.

טיפול גנטי חדש שפותח על ידי RetroSense, ייתכן ויאפשר לעורר תאי רשתית רבים יותר ואפילו להחליף את אלה שניזוקו. שימוש בטכנולוגיה הזו יסייע לבצע שינויים בתפקודם של תאי עצב, או של התאים שבדרך כלל מעבירים את הפולסים החשמליים היוצרים תמונות במוח, זאת במקום להגיב לאור כמו פוטורצפטורים. כתוצאה, עיוורים יוכלו לשחזר את הראייה שלהם באופן משמעותי. בניגוד לשימוש הנוכחי של טכנולוגיית האלקטרודה, הריפוי הגנטי של RetroSense אינו כרוך בהזרקה כירורגית ובמקום זאת הוא הליך פשוט שלוקח מספר דקות בלבד.
 
                                            
4. שיתוק

אחת מההפרעות הטרגיות ביותר במוח היא שיתוק. הנגרם כתוצאה מאובדן השליטה על שרירים. ההתפתחויות אחרונות ברובוטיקה ושתלים במוח מאפשרות למשותקים לשלוט בזרוע רובוטית באמצעות מחשבותיהם בלבד, על מנת לבצע משימות יומיומיות עבורם, כמו למזוג כוס קפה. עם זאת, כמו שמציין מיגל ניקולסיס, מהנדס ביו רפואי באוניברסיטת דיוק, כדי להזיז גפיים רובוטיות עם דיוק מהותי, צריך להיות אלמנט של מגע.

כשמטרתו להגיע לסימולציה של תנועה ומגע, ניקולסיס הציב אלקטרודות בשני אזורים במוח של הקופים: האחת בקליפת המוח המוטורי, אזור ששולט בתנועה, והשנייה בקליפה החושית ,שמפענחת אותות מגע. לאחר מכן הקופים שיחקו במשחק מחשב בו הם שלטו בזרוע וירטואלית באמצעות המחשבה.

האלמנט הנוסף למשחק של ניקולסיס היה שהקופים יכלו לחוות מרקמים "וירטואליים" באמצעות אסוציאציה במוח. זה עורר את הקליפה החושית של מוחם, מה שמוכיח שלא רק הרצון לנוע, אלא גם היכול לדמיין מגע משפיעה על אופי התנועה.

תמונה: Vince Alongi - photopin cc

5. חרשות

הטכנולוגיה החדשה ביותר לשיפר השמיעה כרוכה בשתל אלקטרוני בשבלול האוזן, או בחלק של האוזן שהופך גלי קול לאותות החשמליים שאנחנו שומעים. דרך מיקרופון, המכשיר קולט צלילים מהסביבה, נושא אותם לעצב השמיעה ולאחר מכן למוח. אולם עבור 10 אחוזים מאנשים שאובדן השמיעה אצלם נגרם מנזק חמור לעצב השמיעה,שתל השבלול אינו יעיל.

לאחרונה, צוות מדענים בריטיים הבין איך לתקן את עצבי השמיעה בעזרת תאי גזע. הקבוצה לקחה תאי גזע אנושיים וחשפה אותם לגורמי גדילה שהפכו אותם לנוירונים שמיעתיים המתאימים להשתלה. בניסוי שנערך על גרבילים עם עצבי שמיעה פגומים, תאי הגזע שעברו שינוי הוזרקו לתוך אוזניהם ולאחר תקופה של שלושה חודשים, כשליש מעצבי שמיעתם שוקם.

התפתחויות טכנולוגיות אלה נמצאות עדיין בשלבי מחקר, אך אלו שלבי מחקר מתקדמים וסביר להניח שלא יירחק היום ונראה אותן בשימוש, קבוע, כשהן מסייעות לנו לחיות חיים נוחים, בריאים ויפים יותר.