درمان نابینایی با استفاده از صدا! - وبلاگ نهاد جامعه

به گزارش وبلاگ نهاد جامعه، نابینایی یکی از معضلات جسمانی بشر است که تا به امروز درمان قابل اتکایی برای آن یافت نشده است، اما گروهی از دانشمندان متخصص در زمینه بیماری چشمی، روش درمانی ابتکاری را توسعه دادند که می تواند بینایی را با استفاده از حواس پنج گانه، یعنی صدا بازیابی کند.

به گزارش وبلاگ نهاد جامعه، اختلالات بینایی یکی از معضلات شایعی است که به ویژه با افزایش سن، احتمال درگیر شدن با آن نیز افزایش می یابد. برای مثال، بر اساس تحقیقات صورت گرفته به وسیله مؤسسه چشمی USC Gayle و Edward Roski که در سال 2016 انجام شد، انتظار می رود تعداد آمریکایی های دارای اختلال بینایی یا نابینایی تا سال 2050 به بیش از 8 میلیون نفر برسد. به گفته متخصصان پزشکی، بسیاری از این موارد ناشی از بیماری های دژنراتیو شبکیه است که در اصل انحطاط پیشرونده گیرنده های نوری حساس به نور در شبکیه می باشد.

در حالی که در حال حاضر هیچ درمان غیرتهاجمی موفقی برای درمان از دست دادن بینایی در دسترس نیست، محققان در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی USC ایده تازهی برای رسیدگی به این مشکل رو به رشد ارائه نموده اند. در حال حاضر، چشم پزشکان از فناوری الکترونیکی برای تحریک مستقیم نورون های شبکیه با کاشت دستگاه های الکترود در داخل چشم استفاده می نمایند، تکنیکی که احتیاج به جراحی گران قیمت و تهاجمی دارد. اما این تیم تحقیقاتی در بخش مهندسی زیست پزشکی دانشکده مهندسی USC Viterbi در حال آنالیز راه حلی غیرجراحی است که می تواند بینایی را با استفاده از یکی از حواس پنج گانه، یعنی صدا بازیابی کند.

فناوری اولتراسوند

قیفا ژو، استاد مهندسی زیست پزشکی و چشم پزشکی در دانشگاه USC گفت: این یک فناوری نوآورانه است و در حال حاضر، ما در حال اجرا مطالعات حیوانی هستیم تا از تحریک اولتراسوند برای جایگزینی تحریک الکتریکی استفاده کنیم. این گروه تحقیقاتی به وسیله ژو، و مارک اس. همایون، استاد چشم پزشکی و مهندسی زیست پزشکی در USC، و یکی از مخترعان Argus II - اولین شبکیه مصنوعی دنیا - رهبری می گردد.

دکتر Gengxi Lu از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و عضو این تیم تحقیقاتی، گفت: این فناوری سودمند است، زیرا احتیاجی به جراحی نیست و هیچ وسیله ای در داخل بدن کاشته نمی گردد. ما یک دستگاه سونوگرافی پوشیدنی امواج اولتراسوند را برای تحریک شبکیه ایجاد کردیم. شبیه به این که وقتی با چشمان بسته به آرامی کره چشم خود را فشار می دهید، اشکال و نقاط روشن ظاهر می شوند. محققان دریافتند که اعمال فشار به چشم می تواند نورون ها را فعال نموده و سیگنال هایی را به مغز ارسال کند. برخلاف چشم عادی که با نور فعال می گردد، در این مطالعه، چشم های نابینا به وسیله فشار های مکانیکی ایجاد شده به وسیله امواج اولتراسوند تحریک شدند.

لو شرح داد: نرون های موجود در شبکیه چشم دارای کانال های مکانیکی حساسی هستند که به تحریک مکانیکی پاسخ می دهند. زمانی که ما از امواج فراصوت برای فراوری فشار مکانیکی استفاده می کنیم، این نورون ها فعال می شوند. برای آزمایش این روش اولتراسوند، در مطالعات پیش بالینی، تیم دانشگاه USC چشم یک موش نابینا را با استفاده از امواج فراصوت با فرکانس بالا تحریک کردند که برای انسان قابل شنیدن نیست. فناوری مورد استفاده در این تحقیق با کاوشگر اولتراسوند مورد استفاده برای تصویربرداری نوزاد که امواج صوتی را به وسیله معده یک زن باردار ارسال و دریافت می نماید، قابل مقایسه است.

در این مورد، برای تحریک شبکیه، گروه تحقیقاتی یک دستگاه اولتراسوند کوچک ایجاد کردند که می تواند به ناحیه خاصی از چشم راهنمایی گردد تا امواج صوتی را به شبکیه که در پشت چشم قرار گرفته است ارسال کند. استفاده از این صدا های با فرکانس بالا که قابل دستکاری و تمرکز بر روی ناحیه خاصی از چشم است. این مطالعه نشان داد که وقتی امواج اولتراسوند به عنوان یک الگوی نمایش داده می شوند - به عنوان مثال، حرف C - مغز موش قادر به دریافت الگوی مشابهی بود. بر خلاف انسان، محققان قادر به دریافت پاسخ مستقیم در خصوص تجربیات بینایی موش در طول تحریک اولتراسوند نیستند.

برای پاسخ به این سؤالات که موش دقیقاً چه چیزی را می توانست از امواج اولتراسوند تجسم کند، این تیم با اتصال یک آرایه چند الکترودی، فعالیت بینایی را مستقیماً از ناحیه بینایی مغز موش به نام قشر بینایی، مقدار گیری کردند. بر اساس فعالیت های بصری ثبت شده از مغز، محققان دریافتند که موش صحرایی قادر به درک تجسم هایی است که با الگوی تحریک اولتراسوندی که به چشم پخش می گردد، قابل مقایسه است.

آینده این ابتکار تازه برای درمان نابینایی

این تحقیق که به تازگی در نشریه BME Fronters منتشر شده است، در حال حاضر با یاری اقتصادی 2.3 میلیون دلاری چهار ساله از موسسه ملی چشم (NEI) ایالات متحده تامین می گردد. مطالعات فعلی بیشتر با استفاده از مدل های جونده انجام می گردد. با این حال، تیم میخواهد این رویکرد را با استفاده از مدل های نخستی های غیرانسانی قبل از انجام آزمایش های بالینی انسانی آزمایش کند. دکتر ژو گفت: در حال حاضر، ما از مبدلی استفاده می کنیم که در جلوی کره چشم موش قرار داده شده است تا سیگنال های اولتراسوند را به شبکیه بفرستیم، اما هدف نهایی ما ایجاد یک مبدل لنز بی سیم است. در واقع، این تیم در حال حاضر در حال تجزیه و تحلیل قابلیت های فناوری اولتراسوند برای مطالعه بینایی هستند، هدف آینده آن ها فراوری تصاویر واضح تر و نصب مبدل اولتراسوند بر روی یک لنز تماسی پوشیدنی برای نسل بعدی است. بعلاوه این تیم یک گواهی ثبت اختراع برای روش درمانی خود به ثبت رسانده است که می تواند به تمرکز بهتر بر این روش درمانی منجر گردد.

منبع: techxplore

ترجمه: مصطفی جرفی-وبلاگ نهاد جامعه