طوّر باحثو المركز الطبي بجامعة تكساس ساوث ويسترن شبكة أقطاب كهربائية توضع على ظهر المرضى لخلق تحفيز كهربائي منخفض الجهد عبر الجلد يعدّل نشاط الخلايا العصبية في النخاع الشوكي مؤقتا.
وأظهرت الدراسة، التي نشرت في مجلة الهندسة العصبية، أن هذه التقنية غير الجراحية قد تفتح آفاقا لعلاج الألم والتشنج والشلل، خصوصا لدى المصابين بإصابات النخاع الشوكي والسكتات الدماغية.
وأوضح قائد الدراسة، الدكتور ياسين ضاهر، أستاذ الطب الفيزيائي وإعادة التأهيل، بالتعاون مع هيونغتايك توني كيم، طالب الدراسات العليا، أن القدرة على تعديل دوائر النخاع الشوكي بطريقة غير جراحية تمثل بديلا واعدا للمرضى الذين لا يرغبون أو لا يستطيعون الخضوع لعمليات التحفيز الجراحي التقليدية.
وعلى مدار العقد الماضي، أثبتت الأجهزة المزروعة لتحفيز النخاع الشوكي فعاليتها في استعادة القدرة على الوقوف والمشي لدى المصابين بقطع النخاع، لكنها تنطوي على مخاطر جراحية ومضاعفات تستدعي فترة نقاهة طويلة.
لذا، توصل الباحثون لبدائل غير جراحية تعتمد على أقطاب كهربائية توضع على الجلد، إلا أن المحاولات السابقة باستخدام وسادات كبيرة لم تكن فعالة بسبب انتشار التيار على مساحة واسعة من الظهر.
ولتجاوز هذه العقبة، طور الفريق شبكة أقطاب كهربائية مكونة من 8 أزواج من الأقطاب الموجبة والسالبة، مرتبة على ركيزة لاصقة صغيرة ومتوافقة حيويا، تتيح توجيه التيار الكهربائي بدقة سواء بشكل عرضي أو قطري عبر الحبل الشوكي في المنطقة القطنية الصدرية.
واختبر الباحثون الجهاز على 17 مشاركا سليما، بمتوسط عمر 29 عاما، حيث وُضعت الشبكة فوق الفقرتين الصدريتين العاشرة والـ11، وقد تركز التحفيز على العضلة الظنبوبية الأمامية التي تتحكم في حركة ثني الكاحل.
وأظهر التحفيز الكهربائي بتيار منخفض (40 ملي أمبير) تأثيرا مثبطا على استثارة الخلايا العصبية (أي قلل من نشاط هذه الخلايا، وجعلها أقل قدرة على إرسال الإشارات أو الاستجابة للمنبهات، مما يقلل من نشاط الأعصاب المرتبط بالألم أو التشنج ويساعد على تخفيف هذه الأعراض)، استمر حتى 30 دقيقة بعد إيقاف تشغيل الجهاز، مع فعالية أكبر عند توجيه التيار بشكل قطري عبر النخاع الشوكي.
وأكد الباحثون أن الجهاز آمن وسهل الاستخدام، ويتيح إمكانية تعديل موضعه لتخصيص التأثيرات العلاجية.
ورغم أن الدراسة ركزت على التأثيرات المثبطة التي تفيد في علاج الألم والتشنج، فإن تحفيزات كهربائية أخرى قد تزيد من استثارة الخلايا العصبية، مما قد يساعد المرضى على استعادة القدرة على تحريك عضلاتهم، مثل العضلة الظنبوبية الأمامية، وهذا قد يعالج حالات مثل تدلي القدم بعد السكتة الدماغية.
ويخطط الباحثون لمواصلة تطوير هذا الجهاز، مع التقدم بطلب للحصول على براءة اختراع.
