تطوير واجهة دماغية-حاسوبية لاسلكية للتحكم في سلوك الفئران عن بعد

وقاد التطوير البروفيسور (تشاي-وون جونغ) من معهد KAIST والبروفيسور (واي يونغ كيم) من جامعة "يونسي". ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Science Advances.

إقرأ المزيد

الصين تجري أول عملية جراحية في العالم لزراعة واجهة "دماغية-حاسوبية"

كانت مثل هذه التجارب حتى الآن تتطلب في أغلب الأحيان أسلاكا أو معدات موضوعة بجوار الحيوان، الأمر يعيق حرية حركة الفئران، كما أن وجود الباحث بحد ذاته يغير سلوكها ويؤثر على النتائج.

وحلت الزرعة الجديدة كلا من هاتين المشكلتين، حيث يمكن للباحث أن يكون بعيداً عن المختبر، وأن يقوم عبر الإنترنت وفي الوقت الفعلي بتشغيل الوظيفة المطلوبة أو جدولة مواعيدها مسبقاً. ويتلقى الفأر أوامر عبر الإنترنت.

ويوجد داخل الزرعة نظام ميكروفلويدي لتوصيل الأدوية إلى منطقة معينة في الدماغ، وصمام ثنائي باعث للضوء (ميكرو- ليد) لتحفيز الخلايا العصبية بصريا. ويمكن استخدام هذه الوظائف بشكل منفصل أو في وقت واحد.

ويتميز التصميم بوجود خزان دواء قابل للفك. وعندما ينفد الدواء يمكن استبداله أو إعادة ملئه باستخدام مغناطيس، دون الحاجة إلى إجراء عملية جراحية جديدة.

وقد زرع الباحثون الأجهزة في الفئران وراقبوا تشغيلها لمدة أربعة أسابيع. وفي إحدى التجارب، قام أخصائي يقيم في شيكاغو بالتحكم عن بُعد برغرسة مزروعة في دماغ فأر موجود في مدينة دايجون الكورية الجنوبية. وهكذا اختبر الفريق عمل النظام عبر مسافة بين قارتين.

اختبار النظام في سياق الإدمان

وفي تجربة أخرى، قام العلماء بحقن الفئران بالكوكايين في الدماغ، وفي نفس الوقت حفزوا خلايا عصبية معينة بالضوء. وساعد هذا المزيج في قمع الاستجابات السلوكية المرتبطة بتأثير المخدر.

ولا يعني ذلك أن النظام جاهز بالفعل لعلاج الإدمان لدى البشر، لأن هذه التقنية مخصصة للأبحاث على الحيوانات، لكنها تمكن العلماء من دراسة العلاقة بين نشاط دوائر عصبية محددة والسلوك بدقة أكبر.