google-site-verification: googlef123004bcea29bff.html
 

חשמל זורם מכפות ידיך 

 דניאלה אפלבלט

חוקרים בארצות הברית פיתחו שיטה להעניק תחושת מגע לגפיים תותבות, באמצעות גירוי ישיר של חוט השדרה

בשנים האחרונות נכנסו לשימוש גפיים תותבות חכמות, שאפשר להפעיל בשליטה של המוח. החיסרון הגדול שלהן הוא חוסר תחושה בגפה עצמה, המגביל את היכולת לבצע באמצעותן פעולות עדינות. כעת חוקרים מארצות הברית פיתחו דרך לאפשר לגפיים האלה לשדר תחושות למערכת העצבים, באמצעות שיטה קיימת לטיפול בכאבים דרך גירוי חשמלי של חוט השדרה. 

תחושות רפאים


המנתח הצבאי הצרפתי בן המאה ה-16, אמברואז פארה (Paré), פגש מתוקף עבודתו חיילים רבים שנקטעה להם יד או רגל, אך למרבה ההפתעה הוא גילה כי הם מתארים תחושות או כאבים הנחווים כאילו הם מגיעים מהגפה הקטועה. תופעה זו נקראת "כאב רפאים" (כאבי פנטום), ונחשבה בעבר בעיקר להפרעה פסיכיאטרית. כיום אנו יודעים שמדובר בתופעה פיזיולוגית לחלוטין: מערכת החישה שלנו כוללת תאי חישה היקפיים שנמצאים מתחת לפני שטח העור ומאפשרים לנו לחוש גורמים כמו טמפרטורה ולחץ. תאי החישה הללו מעבירים את המידע למח וכך אנו מרגישים את העולם סביבנו. בעקבות קטיעת הגפה, תאי העצב שקיבלו מידע חושי מהגפה הקטועה עלולים לעבור שינוי ולהתחיל לקבל מידע חושי ממקורות אחרים בגוף. עם זאת, ייתכן שהמח עדיין מזהה את התאים הללו כתאים החשים את הגפה הקטועה, ועל כן הקיטעים תופסים את התחושה כמגיעה מהגפה החסרה. 

לעתים קרובות מדובר בתופעה בלתי נעימה, ויש גם קטועי גפיים שהיא גורמת להם סבל רב. האם ניתן לנצל זאת לצרכים חיוביים? ההתפתחויות הטכנולוגיות בעולם הרפואה הובילה להמצאת גפיים תותבות "חכמות" אשר נשלטות על ידי המח ומאפשרת יכולות מוטוריות מפותחות בהרבה מהגפיים התותבות הסטטיות שהיו בשימוש בעבר. הדור הבא של גפיים תותבות לא רק יקבלו הוראות מהמוח, אלא גם יעבירו אליו בחזרה מידע מהסביבה.  מנגנון כזה כבר מקרב אותנו מאוד למה שקורה ביד הלא קטועה, ומאפשרת יצירת "מעגל סגור" של חישה ותנועה המזינים זה את זה. 

תחריט עץ משנת 1564 | מקור: NLM / SCIENCE SOURCE / SCIENCE PHOTO LIBRARY
זרוע תותבת שעיצב הרופא הצרפתי אמברואז פארה, תחריט עץ משנת 1564 | מקור: NLM / SCIENCE SOURCE / SCIENCE PHOTO LIBRARY

דרך הגב
החוקרים במעבדתו של לי פישר באוניברסיטת פיטסבורג בארצות הברית הבחינו כי קטועי גפיים בעלי תותבות משתמשים פחות בתותבות שלהם בגלל שהתותבת אינה מאפשרת חישת גירויים מהסביבה, מה שמפחית את יעילות השימוש בה. דוגמה לכך רואים אצל קטועי ידיים שמתקשים מאוד לבצע את התנועות העדינות של האצבעות הנדרשות לתמרון חפצים שונים ללא חישה של החפצים עצמם. 

עד כה, קבוצות מחקר שונות בחנו אם אפשר להחזיר את התחושה לקטוע הגפיים על ידי גירוי של עצבי החישה ההיקפיים שבעבר עיצבבו את הגפה הקטועה. למשל, אם נקטעה כף היד, ייתכן שאפשר לגרות את העצב שקיבל מידע תחושתי מכף היד בנקודה גבוהה יותר בזרוע, למשל המרפק, וכך לגרום לו לחוש את כף היד שאינה נמצאת במציאות. עם זאת, השימוש בשיטה זו מוגבל לאנשים עם פגיעות גפיים חלקיות, ואינה מתאימה למשל לאדם שכל זרועו נקטעה, עד הכתף. 

שיטת "גירוי חוט השדרה" (SCS), שבה משתילים אלקטרודות בחוט השדרה ומעבירים דרכן זרם חשמלי לתאי העצב, מאושרת כיום  לטיפול בכאבי גב וגפיים. השימוש בשיטה דורש ניתוח קצר יחסית ופשוט. החוקרים, בהובלת סנטוש צ'נדרסקרן (Chandrasekaran) רצו לבדוק אם אפשר להשתמש בשיטת SCS כדי לגרום לתחושות רפאים אצל קטועי גפיים. הם סברו כי אם אכן אפשר לגרום לתחושות הללו בגירוי מלאכותי, בהמשך  יהיה אפשר לחבר לקטועי הגפיים תותבות חכמות, והתחושה שנגרמת מהגירוי בחוט השדרה תיתפס כמגיעה מהגפה התותבת. במחקר החדש החוקרים השתילו אלקטרודות SCS בחוט השדרה של ארבעה קטועי ידיים: אישה עם קטיעה מהכתף, גבר ואישה עם קטיעה מעל המרפק ואישה עם קטיעה של כף היד. הם העבירו זרמים חשמליים מסוגים שונים ובעוצמות שונות לחוט השדרה, ובחנו האם הנבדקים חוו תחושות כלשהן עקב כך. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

האלקטרודות המחוברות בניסוי ישירות לחוט השדרה | צילום: UPMC
התחושה מהגירוי בחוט השדרה נתפסת כמגיעה מהיד הקטועה. האלקטרודות המחוברות בניסוי ישירות לחוט השדרה | צילום: UPMC

להמשך הכתבה

C0252442-Artificial_Arm_Designed_by_Ambr
237989_web.jpg
davidson.png