رائدة هيئة الخدمات الصحية الوطنية ستحاول التجربة تحسين مزاج المرضى باستخدام واجهة بين الدماغ والحاسوب تعمل بشكل مباشر على تغيير نشاط الدماغ باستخدام الموجات فوق الصوتية.
الجهاز، المصمم ليتم زرعه تحت الجمجمة ولكن خارج الدماغ، يرسم خريطة للنشاط ويرسل نبضات مستهدفة من الموجات فوق الصوتية “لتشغيل” مجموعات من الخلايا العصبية. سيتم اختبار سلامته وقدرته على التحمل على حوالي 30 مريضًا في تجربة بقيمة 6.5 مليون جنيه إسترليني، بتمويل من شركة Advanced في المملكة المتحدة. بحث ووكالة الاختراع (أريا).
ويأمل الأطباء في المستقبل أن تُحدث هذه التكنولوجيا ثورة في علاج حالات مثل الاكتئاب والإدمان والوسواس القهري والصرع من خلال إعادة التوازن إلى الأنماط المضطربة لنشاط الدماغ.
وقال جاك كارولان، مدير برنامج آريا: “يمكن للتقنيات العصبية أن تساعد نطاقًا أوسع بكثير من الأشخاص مما كنا نعتقد. المساعدة في علاج الاكتئاب المقاوم للعلاج، والصرع، والإدمان، واضطرابات الأكل، هي فرصة كبيرة هنا. نحن عند نقطة تحول في كل من الظروف التي نأمل أن نتمكن من علاجها والأنواع الجديدة من التقنيات الناشئة للقيام بذلك.
وتأتي هذه التجربة في أعقاب التقدم السريع في تكنولوجيا واجهة الدماغ والحاسوب (BCI)، بالتعاون مع شركة إيلون ماسك. أطلقت شركة Neuralink تجربة سريرية على مرضى الشلل العام الماضي ودراسة أخرى لإعادة التواصل لمرضى السكتة الدماغية ترجمة أفكارهم مباشرة إلى كلام.
ومع ذلك، تثير التقنيات قضايا أخلاقية مهمة حول ملكية وخصوصية البيانات، وإمكانية التحسين وخطر التمييز العصبي، حيث يمكن استخدام بيانات الدماغ للحكم على مدى ملاءمة الشخص للعمل أو التأمين الطبي.
وقالت كلير إلويل، أستاذة الفيزياء الطبية في كلية لندن الجامعية: “يمكن لهذه الابتكارات أن تتحرك بسرعة كبيرة من منظور تقني، لكننا متخلفون في معالجة القضايا الأخلاقية العصبية. نحن الآن نصل إلى المسارات العصبية بطريقة لم نتمكن من القيام بها من قبل، لذلك نحن بحاجة إلى النظر بعناية في التأثير السريري لأي تدخل والتأكد من أننا نعمل دائمًا بما يحقق مصلحة المريض.
ستختبر التجربة الأخيرة جهازًا طورته شركة Forest Neurotech غير الربحية ومقرها الولايات المتحدة. وعلى النقيض من الغرسات الغازية، التي يتم فيها إدخال أقطاب كهربائية في موقع محدد في الدماغ، يستخدم فوريست 1 الموجات فوق الصوتية لقراءة النشاط وتعديله. تصف Aria الجهاز بأنه “جهاز BCI الأكثر تقدمًا في العالم” نظرًا لقدرته على تعديل النشاط عبر مناطق متعددة في وقت واحد.
يؤدي هذا إلى توسيع التطبيقات المستقبلية المحتملة لتشمل عددًا كبيرًا من المرضى المتأثرين بحالات مثل الاكتئاب والقلق والصرع، والتي تعد جميعها حالات “على مستوى الدائرة” بدلاً من أن تكون موضعية في منطقة معينة من الدماغ.
وقال إيمون جمجوم، استشاري جراحة الأعصاب في مستشفيات جامعة باركينج وهافرينج وريدبريدج التابعة لهيئة الخدمات الصحية الوطنية، والذي يقود المشروع: “إن هذه تقنية أقل تدخلاً، كما أن القدرة على تقديم شكل أكثر أمانًا من الجراحة أمر مثير للغاية. إذا نظرت إلى حالات مثل الاكتئاب أو الصرع، فإن (ما يصل إلى) ثلث هؤلاء المرضى لا يتحسنون. إنها تلك المجموعات التي يمكن أن تكون فيها تكنولوجيا مثل هذه حلاً يغير الحياة.
ستقوم تجربة هيئة الخدمات الصحية الوطنية بتجنيد المرضى الذين تمت إزالة جزء من جمجمتهم بشكل مؤقت بسبب إصابة في الدماغ لتخفيف تراكم الضغط في الدماغ. وهذا يعني أنه يمكن اختبار الجهاز دون الحاجة إلى إجراء عملية جراحية.
عند وضعها تحت الجمجمة، أو لدى الأفراد الذين يعانون من عيب في الجمجمة، يمكن للموجات فوق الصوتية اكتشاف التغيرات الصغيرة في تدفق الدم لإنتاج خرائط ثلاثية الأبعاد لنشاط الدماغ بدقة مكانية تبلغ حوالي 100 مرة من فحص الرنين المغناطيسي الوظيفي النموذجي. يمكن لنفس الغرسة تقديم الموجات فوق الصوتية المركزة لدفع الخلايا العصبية ميكانيكيًا نحو إطلاق النار، مما يوفر طريقة للاتصال بالنشاط عن بعد في مواقع محددة.
سيرتدي المشاركون الجهاز على فروة رأسهم في موقع عيب الجمجمة لمدة ساعتين. سيتم قياس نشاط الدماغ وسيقوم الباحثون باختبار ما إذا كان من الممكن تغيير مزاج المرضى ومشاعرهم التحفيزية بشكل موثوق.
هناك اعتبارات تتعلق بالسلامة، حيث أن الموجات فوق الصوتية يمكن أن تسبب تسخين الأنسجة. وقالت البروفيسور إلسا فوراجنان، عالمة الأعصاب في جامعة بليموث، التي تتعاون في المشروع: “ما نحاول تقليله هو الحرارة. هناك مقايضة السلامة والفعالية.
وأضافت أنه سيكون من المهم أيضًا التأكد من عدم تغيير الشخصية أو عملية اتخاذ القرار بطرق غير مقصودة – على سبيل المثال، جعل شخص ما أكثر اندفاعًا.
وستستمر الدراسة لمدة ثلاث سنوات ونصف ابتداء من شهر مارس، مع تركيز الأشهر الثمانية الأولى على الحصول على الموافقة التنظيمية. وفي حالة نجاحه، يأمل فورست في الانتقال إلى تجربة سريرية كاملة لحالة مثل الاكتئاب.
تعد تجربة Forest 1 واحدة من 19 مشروعًا تم الإعلان عنها يوم الاثنين كجزء من برنامج Aria للتقنيات العصبية الدقيقة بقيمة 69 مليون جنيه إسترليني، مع مشاريع أخرى تشمل البحث عن الروبوتات العصبية لعلاج الصرع، والهندسة الوراثية لخلايا الدماغ وعضويات الدماغ المزروعة في المختبر. Aria، المعادل في المملكة المتحدة لوكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (Darpa) و من بنات أفكار دومينيك كامينغزتأسست في عام 2023 بهدف تمويل المساعي العلمية عالية المخاطر والمكافأة.