תא מוח אחד יזיז גפיים משותקות

תא מוח אחד קטן הוא כל מה שדרוש כדי לשקם את התנועה הרצונית של שרירים משותקים. כך דיווחו אמש (ד', 15.10.08) מדענים אמריקנים.

במסגרת ניסויים שמביאים איתם תקווה לטיפולים חדשים בשיתוק כתוצאה מפגיעה בחוט השדרה או משבץ, קופים הצליחו ללמוד בתוך דקות, לרתום את כוחו של תא עצב אחד כדי להפעיל שריר ששותק בעזרת תרופות.

כ-100 מיליארד תאי עצב קיימים במוח האנושי, והמחקר הראה מידה מסוימת ולגמרי לא צפויה של גמישות בסוגי המטלות שהם מסוגלים לבצע החוקרים גילו כי כמעט כל תא עצב שבדקו יכול לשמש כדי לשלוט בסוג זה של גירוי.

ובמידה וקופים יכולים לעשות זאת, כתבו, הרי שבני אדם יכולים לעשות זאת טוב יותר.

ניסויים רפואיים, יש לציין, יתבצעו כפי הנראה רק בעוד מספר שנים.

פגיעות בעמוד השדרה גורמות לנכות של מאות אלפי בני אדם בכל העולם מדי שנה, והופכות את הפעולות הפשוטות ביותר - פתיחת דלת, גירוד עקיצה, שתיית כוס מים - לקשות בצורה מתסכלת, או פשוט לא אפשריות.

אלו שנפגעים מהצורה החמורה ביותר של שיתוק, הידוע כ"lock-in syndrome" הופכים לאסירים במודע בתוך גופם, שאינו מגיב יותר לפקודות. ולמרות שפעילות המוח שבאופן נורמלי גורמת לתנועה רצונית עדיין קיימת, ההוראות פשוט אינן מגיעות לשרירים.

החוקרים גילו דרך לעקוף סוג זה של נזק עצבי.

תחילה הם חיברו אלקטרודות לתאי עצב אינדיבידואלים בתוך הקליפה המוטורית של מוחם של הקופים ותיעדו את הפעילות החשמלית.

האותות נשלחו בזמן אמת למחשב, ומשם דרך סימולטור למערכת נוספת של אלקטרודות שחוברה ישירות לשריר פרק כף היד שנחסם באופן מלאכותי עד לזרוע לאורך מסלול העצבים.

מאחר שנדרש רק כוח עיבוד מועט, המחשב הוא בגודל של טלפון סלולרי וניתן להצמיד אותו לגוף החיה.

גרסאות עתידיות יהיו ללא חוטים וקטנות מספיק כדי שניתן יהיה להשתיל אותן ישירות בגוף.

הקופים היו צריכים לשלוט במשחק מחשב, בו הם צריכים לתפוס מטרות נעות על מסך המחשב בעזרת שימוש ביד אחת. אך ברגע ששותקו, הדרך היחידה להניע את כף היד הייתה לשנות את הפעילות של תאי עצב אינדיבידואלים במוח.

לקופים נדרשו 10 דקות בממוצע כדי "לאמן" את תא העצב טוב מספיק כדי לשחק במשחק המחשב שוב.

החוקרים הסבירו כי המוח מסוגל ללמוד מהר לשלוט בתאים חדשים ולהשתמש בהם כדי ליצור תנועה.

ניסויים מוקדמים שאיפשרו לקופים להפעיל תותבות או קרסר על המחשב בעזרת דחפים חשמליים בלבד שהגיעו מהמוח התבססו על הנחות יסוד שונות במהותן. מאחר שניסו לקרוא את מוחם של הקופים ולגלות מה הם מתכננים לעשות, טכניקה הדורשת כוח ממוחשב עצום.

הגישה במחקר הנוכחי הייתה ליצור מחדש קישוריות בין תאי עצב בודדים במוח לבין השרירים, ולתת למערכת העצבים של הקופים ללמוד כיצד להשתמש בקישוריות הזו.

זהו גם המחקר הראשון שהראה כי תא עצב אחד יכול לשלוט בשריר - ואולי אף בקבוצה של שרירים.

אלקטרודות המחוברות למיקום בודד בחוט השדרה מתחת לאזור שנפגע יוכלו אולי להפעיל 10-15 שרירים כדי לתפוס אפילו כוס קפה ביד או ללכת. ובמידה ושבץ פגע בקליפה המוטורית, חולים יוכלו אולי להשמש בתאי מוח אחרים, שאינם משחקים בדרך כלל תפקיד בשליטה על שרירים.

עדיין קיימים מספר מכשולים לפני שניתן יהיה לבדוק את השיטה החדשה בבני אדם.