تم اختبار زراعة دماغ الجرافين الرقيقة جدًا على شخص ما

في عام 2004، أندريه حقق جيم وكونستانتين نوفوسيلوف من جامعة مانشستر في إنجلترا تقدمًا كبيرًا عندما عزلوا الجرافين لأول مرة. الجرافين هو شكل مسطح من الكربون يتكون من طبقة واحدة من الذرات، وهو أنحف مادة معروفة وواحد من أقوى المواد. وقد تم الترحيب بها باعتبارها مادة رائعة، وقد فازت جيم ونوفوسيلوف بجائزة نوبل في عام 2010.

وبعد مرور عشرين عامًا، بدأ الجرافين أخيرًا في شق طريقه إلى البطاريات، وأجهزة الاستشعار، وأشباه الموصلات، ومكيفات الهواء، وحتى سماعات الرأس. والآن، يتم اختباره على أدمغة الناس.

هذا الصباح، قام الجراحون في جامعة مانشستر بوضع غرسة رقيقة تشبه الشريط الاسكتلندي مصنوعة من الجرافين على قشرة المريض – الطبقة الخارجية من الدماغ. هذه التكنولوجيا التي صنعتها شركة InBrain Neuroelectronics الإسبانية، هي نوع من واجهة الدماغ والحاسوب، وهو جهاز يجمع إشارات الدماغ ويفك تشفيرها. تعد شركة InBrain من بين العديد من الشركات، بما في ذلك شركة Neuralink التابعة لشركة Elon Musk، التي تعمل على تطوير واجهات التواصل بين الدماغ (BCIs).

تقول كارولين أجيلار، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة InBrain: “نهدف إلى الحصول على منتج تجاري يمكنه فك تشفير الدماغ ورسم خرائط الدماغ ويمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من الاضطرابات”.

رسم خرائط الدماغ هو أسلوب يستخدم للمساعدة في التخطيط لعمليات جراحية في الدماغ. عند إزالة ورم في المخ، على سبيل المثال، يضع الجراحون أقطابًا كهربائية على الدماغ لتحديد موقع الوظيفة الحركية والكلام في الدماغ حتى يتمكنوا من إزالة الورم بأمان دون التأثير على قدرة المريض على الحركة أو التحدث.

خلال جراحة اليوم، تم تركيب الزرعة لمدة 79 دقيقة. كان المريض يخضع بالفعل لعملية جراحية في الدماغ لإزالة الورم ووافق على التجربة. في ذلك الوقت، لاحظ الباحثون أن جهاز InBrain كان قادرًا على التمييز بين أنسجة المخ السليمة والسرطانية بدقة ميكرومترية.

جامعة مانشستر هي موقع أول دراسة تجريها شركة InBrain على الإنسان، والتي ستختبر جهاز الجرافين على ما يصل إلى 10 مرضى يخضعون بالفعل لعملية جراحية في الدماغ لأسباب أخرى. الهدف من هذه الدراسة، التي يمولها مشروع الجرافين الرائد التابع للمفوضية الأوروبية، هو إثبات سلامة الجرافين عند الاتصال المباشر بالدماغ البشري.

يقول ديفيد كوب، جراح الأعصاب الذي أجرى العملية، إن جهاز InBrain أكثر مرونة من القطب الكهربائي التقليدي، مما يسمح له بالتوافق بشكل أفضل مع سطح الدماغ. ويقول: “من منظور جراحي، هذا يعني أننا ربما نستطيع وضعه في الأماكن التي نجد فيها صعوبة في وضع قطب كهربائي”. الأقطاب الكهربائية الأساسية المستخدمة في رسم خرائط الدماغ هي أقراص من الإيريديوم البلاتيني الموضوعة في السيليكون. يقول كوب: “لذا فهي متصلبة إلى حد معقول”.

وعلى النقيض من ذلك، فإن جهاز InBrain عبارة عن ورقة شفافة توضع على سطح الدماغ. ويبلغ سمكه نصف سمك شعرة الإنسان، ويحتوي على 48 قطبًا صغيرًا لفك تشفير الجرافين يبلغ حجم كل منها 25 ميكرومترًا فقط. تعمل الشركة على تطوير نوع ثانٍ من الغرسات التي تخترق أنسجة المخ ويمكن أن توفر تحفيزًا كهربائيًا دقيقًا.

يمكن استخدام الجهاز السطحي وحده لرسم خرائط الدماغ، لكن أجيلار يقول إن الشركة تقوم أيضًا بدمج الجهازين وتخطط لاختبارهما معًا في النهاية كعلاج للاضطرابات العصبية مثل مرض باركنسون.