نقشهبرداری اندامهای مصنوعی پیشرفته در مغز
تحریک عصبی مجدد عضلانی – لامسهای یا «TMSR» برای افزایش کنترل پروتزهای اندام فوقانی بهکار میرود. دانشمندان موسسهی پلی تکنیک سوئد توانستند چگونگی کنترل اندامهای مصنوعی توسط مغز را کشف کنند. این تحقیق که در مجلهی Brain منتشر شد، بررسی کرد که تحریک عصبی مجدد عضلانی – لامسهای یا چگونه میتواند طریقهی پردازش ورودی جسمی-حرکتی و کنترل حرکتی توسط مغز را تغییر دهد.
TMSR روندی جراحی است که بر روی بیماران قطع عضو اجرا میشود. TMSR مسیر عصبهای اندام باقیمانده تا عضلاتِ سالم و پوست را مجددأ مسیریابی میکند تا آنها را با پروتز منطبق کند و کنترل را بهبود بخشد. سیستم TMSR با انتقال عصبهای باقیمانده از اندامِ قطع شده، شروع بهکار میکند تا ماهیچه جدید را دوباره تحریک و فعال کند؛ بهگونهای که وقتی بیمار با پروتز TMSR سازگاری پیدا میکند، دستورات حرکتی را به ماهیچههای تحریک شده ارسال کند؛ در اینجا، اهداف حرکت رمزگشایی شده و به اندام مصنوعی بر میگردند.
محققان در «EPFL» از «۷ Tesla fMRI» با میدان وسیع استفاده کردند تا ثابت کنند که مغز چگونه لمس و حرکات مصنوعی در اندامهای پروتز را رمزنگاری و یکپارچهسازی میکند. این روش با شناسایی تغییرات در جریان خون، فعالیت مغز را اندازهگیری میکند. این گروه تغییرات در کورتکسهای سه بیمار قطع عضو اندام فوقانی که TMSR داشتند را نقشهبرداری کردند. آنها دریافتند که نقشههای کورتکس حرکتیِ اندامهای قطع شده از لحاظ قدرت، شدت و توپوگرافی شبیه به نقشههای افراد سالم هستند، اما با افراد قطع عضوی که فاقد TMSR هستند ولی از اندامهای پروتزی معمولی استفاده کردهاند، متفاوت هستند.
این نتایج اولین مطالعهی عکسبرداری عصبی بیماران قطع عضوِ دارای پروتز TMSR را نشان میدهند. محققان همچنین توانستند نقشههای انگشتانِ قطع شده را در کورتکس عضلانی – لامسهای بیماران TMSR پیدا کنند؛ یعنی آنهایی که از طریق تحریک عصبی اندامهای باقیمانده و قفسه سینه فعال شدند.
