امیدی تازه برای درمان فلج و اسپاسم با طراحی جدید الکترود پوستی

بر اساس یک مطالعه‌ی جدید، شبکه‌ای از الکترودها که روی کمر افراد قرار می‌گیرد، ممکن است به‌زودی بتواند به درمان درد، اسپاسم و فلج کمک کند.

کد خبر: ۸۶۸۶۱۲

تاریخ: ۰۷ خرداد ۱۴۰۴ - ۱۴:۴۷

به گزارش انتخاب و به نقل از هلث دی؛ به گفته‌ی پژوهشگران، این الکترودها با اعمال تحریک الکتریکی کم‌ولتاژ از طریق پوست، قادرند عملکرد کوتاه‌مدت اعصاب در نخاع را تغییر دهند. یافته‌های این تحقیق به‌تازگی در نشریه‌ی Journal of Neural Engineering منتشر شده است.

به گفته‌ی «یاسین ضاهر»، محقق ارشد این مطالعه و استاد طب فیزیکی و توان‌بخشی در مرکز پزشکی UT Southwestern در دالاس، «توانایی تنظیم عملکرد اعصاب نخاعی از طریق الکترودهای بیرونی، یک جایگزین امیدوارکننده برای بیمارانی است که نمی‌خواهند یا نمی‌توانند تحت عمل‌های تهاجمی تحریک نخاع قرار بگیرند.»

الکترودهای کاشتنی پیش‌تر توان بالقوه‌ی چشم‌گیری را در درمان فلج نشان داده‌اند؛ از جمله در بازیابی توانایی ایستادن و راه رفتن در افراد مبتلا به آسیب نخاعی. این کاشت‌ها از طریق تحریک الکتریکی اعصاب نخاعی عمل می‌کنند، اما انجام جراحی برای نصب آن‌ها با خطراتی همراه است و دوره‌ی بهبودی طولانی‌ای نیاز دارد.

پژوهشگران اشاره کرده‌اند که تلاش‌ها برای استفاده از الکترودهای سطحی (روی پوست) تا کنون چندان موفق نبوده‌اند، زیرا پدهای الکترودی جریان را به‌طور گسترده‌ای در سطح کمر پخش می‌کنند و میزان کمی از تحریک واقعاً به نخاع می‌رسد.

در روش جدید، یک پد مربعی ۱۰ سانتی‌متری از الکترودها به‌گونه‌ای طراحی شده است که جریان الکتریکی را می‌توان به‌صورت مستقیم یا مورب از روی نخاع عبور داد.

از آن‌جا که مسیرهای عصبی نخاعی در جهات مختلفی امتداد یافته‌اند، پژوهشگران این فرضیه را مطرح کردند که با این طراحی، می‌توان تحریک الکتریکی را بهتر با جهت رشته‌های عصبی در ناحیه‌ی پایین کمر هماهنگ کرد.

در آزمایش انجام‌شده، پد الکترودی روی کمر ۱۷ فرد سالم نصب شد، به‌گونه‌ای که در ناحیه‌ی مهره‌های زیر دنده‌ها قرار گرفت. این ناحیه از ستون فقرات کنترل عضله‌ای به نام تیبیالیس قدامی (tibialis anterior) را بر عهده دارد؛ عضله‌ای که در امتداد ساق پا قرار دارد و حرکت خم شدن مچ پا را کنترل می‌کند.

در این آزمایش، پژوهشگران ۴۰ میلی‌آمپر جریان الکتریکی اعمال کردند؛ مقداری معادل تقریباً نیمی از برق موردنیاز برای روشن کردن چراغ‌قوه‌ی یک گوشی هوشمند.

اگرچه این ولتاژ برای ایجاد حرکت در مچ پا کافی نبود، اما پژوهشگران دریافتند که این جریان الکتریکی توانایی تحریک‌پذیری سلول‌های عصبی را تغییر می‌دهد.

تا نیم ساعت پس از اعمال تحریک، نورون‌های تحت درمان تحریک‌پذیری کمتری از خود نشان دادند و شرکت‌کنندگان در انجام حرکت خم‌کردن مچ پا با دشواری بیشتری مواجه شدند.

به گفته‌ی پژوهشگران، این اثر بازدارنده زمانی که جریان به‌صورت مورب عبور می‌کرد، قوی‌تر بود.

این نوع مهار عصبی می‌تواند برای درمان اسپاسم‌های عضلانی و کاهش سیگنال‌های درد مؤثر باشد.

از سوی دیگر، پد الکترودی جدید همچنین ممکن است بتواند جریان‌هایی را ارسال کند که تحریک‌پذیری اعصاب را افزایش دهد؛ به‌طوری که عملکرد عضلات تقویت شود.

برای نمونه، تحریک همین مجموعه از اعصاب برای بهبود عملکرد خم‌کردن مچ پا، می‌تواند در درمان افتادگی پا (foot drop) به کار رود؛ حالتی که در آن افراد هنگام راه رفتن، انگشتان پای خود را روی زمین می‌کشند.

تیم پژوهشی برای این طراحی جدید پد الکترودی درخواست ثبت اختراع داده است و همچنان در حال بررسی کاربردهای بالقوه‌ی آن است.