Жаңа дәуір – жанған сәуле

Жаңа дәуір – жанған сәуле
Әлемде сал ауруына және түрлі созылмалы дертке шалдыққан науқастардың қайта қозғалуына мүмкіндік беретін жаңа технологиялар саны артып келеді. Импланттар және нейроинтерфейстер арқылы адамдар енді бұрынғы қабілеттерін қайтара алады. Бұл – медициналық серпіліс қана емес, өмір сүру сапасын түбегейлі өзгертетін жаңа дәуірдің бастауы.

Электр қуатының адам ағ­за­сы­на пайдалы әсері сонау ежел­гі дәуірлерде-ақ белгілі бол­ған. Мысалы, Ежелгі Мысырда дә­рі­герлер артритпен ауыратын нау­қастарды электр тогын бөлетін жайын балықтарының раз­ряд­та­ры­мен емдегенін бірі білсе, бірі біл­­мес. ХVIII ғасырда итальян ана­том-физиологі Луиджи Гальвани бұл­шықеттердің электр импульсі әсе­рінен жиырылатынын анық­та­ған. Осындай ғылыми жаңалықтар бү­гінде нейротехнологиялар мен за­манауи медициналық құрыл­ғы­лардың дамуына негіз болып отыр. 

Нейроинтерфейстер ме­ди­ци­нада белсенді қолданылады. Оның кө­мегімен мидың жұмысы зерт­те­ліп, неврологиялық ауруларды ем­деуге болады, сондай-ақ есту, көру сияқты қабілеттерді қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Мы­са­лы, басқа орнатылған антенна ах­роматопсиямен (адам әлемді тек қа­ра-ақ түсте көретін ауру) ауы­ра­тын адамға түстерді ажыратуына көмектеседі. 

Нейроимпланттар революциясы

Neuralink компаниясының Telepathy чипі сал ауруына шал­дық­қан науқастардың жағдайын жақ­сартуға арналған. Электродтар ми сигналдарын тікелей чипке жет­кізеді, ал чип бұл сигналдарды сыртқы құрылғыларға береді. Neuralink компаниясының мұндай жетістігі әлемде бұрын-соңды бол­маған технологиялық құрылғы­лар­ды алып келді. Сарапшылар бо­ла­шақ­та бұл жаңалық ми сиг­­­налдарын дәлірек интерп­ре­тациялаудың жаңа жолдарын ашатынын айтады. Жа­қын­да WIMAGINE техно­ло­гия­сы да жасалды. Бұл – еуропалық ға­лым­дардың ғылыми жетістігі. Ми мен жұлынға орнатылатын екі элек­тронды имплант өзара «сан­дық көпір» түзеді де, оның көме­гі­мен жарақат алған науқастарда жүй­ке байланысын қалпына кел­ті­ріп, сал болып қалған аяқ-қол­да­рын басқару әрекетін қайтара ала­ды. Бұл технология адамға сәтті сы­налды. Алдымен науқас вир­туал­ды аватарды басқаруды үйрен­ді, содан кейін экзоскелеттегі өз денесін басқарды. 

«Бұл – қызықты жаңалық, де­ген­мен кейбір қиын тұстары да бар. Біріншіден, аяқ қозғалысын жұ­лын афференттерін электрлік стимуляциялау арқылы шақыру, яғ­ни рефлекторлық қозғалысты ту­дыру – өзгеше әдіс. Өйткені сау адам­дардың жүру кезінде мидағы функ­ция басқа. Екіншіден, мидың қыр­тысынан қандай сигнал жазы­ла­тыны түсініксіз. Қыртыс қолдың қозғалысына жауап береді. Ал қол­дар жүріспен бір ырғақта қозға­ла­ды. Демек, бұл нейрондық сигнал жүру­ді басқару үшін қолданылуы мүмкін. Үшіншіден, осыны жүзеге асырудың инвазивті емес тәсілдері де бар. Мысалы, жүруді экзоскелет ар­қылы емес, дельта бұлшы­қет­те­рі­нің электромиограммасы арқы­лы іске қосуға болады. Дегенмен бұл жүйе технологиялық тұрғыдан өте әсерлі және сал ауруына шал­дық­қан науқастарды оңалту үшін өте пайдалы болуы мүмкін», – дей­ді сарапшы Михаил Лебедев.

Адам қозғалысы мидан беріл­ген сигналдар жүйесі арқылы жү­зе­ге асатындықтан, ми мен жұ­лын­ға қойылатын импланттардың жақ­­сы нәтиже беруі ұзақ уақытты қа­м­туы мүмкін. «Сагол» регене­ра­тив­тік биотехнологиялар орталы­ғы­ның жұлын имплантаты сәтті түр­де жүзеге асты. Тель-Авив уни­вер­ситетінің ғалымдары жұлын ті­нін өсіретін бұл жаңалығы созыл­ма­лы сал ауруы бар пациент­терді ем­деп, бойдағы ауырсыну болған жағдайда оны 90 пайызға дейін азай­тады. Жоба аясында жара­қат­тан кейін жұлынның функцияла­рын қалпына келтіруге арналған имп­лантат әзірленген. Ол арнайы гид­рогельде өсірілген нейрондық тіннен тұрады. Бұл имплантаттың им­мундық жүйе тарапынан кері қа­былданбау (биоүйлесімділік) мә­селесін шешуге мүмкіндік бере­ді. Дегенмен  сарапшылардың ай­туын­ша, адамға қатысты зерттеу­лер әлі жүргізілген жоқ.

Сал ауруына шалдыққан нау­қас­тарды емдеуге арналған озық технологиялар бүгінде жағымды әсе­рімен танылып келе жатыр. Со­лар­дың ішінде аяқ-қолдың орнын ба­сатын протездер мен басқа да құрылғыларды басқаруға арналған науқастың игілігіне жарайтын тың мүм­кіндіктер бар. Ол –  Браун уни­вер­ситетінің ғалымдары мен Cyberkinetics биотехнологиялық ком­­паниясы негізін қалаған Brain­Gatе технологиясы. Бұл жүйе миға имплантацияланған электродтар арқылы басқару командасын бере­ді. Осы арқылы денеге жалғанған қо­сымша құрылғылар оңай әре­кет­ке түседі. 

Қайта көріп, қайта естиді

Жақында америкалық Science медициналық тех­но­логиялар компаниясы көру қа­бі­летін пигментті ретинит пен са­ры дақтың құрғақ жасқа бай­ла­ныс­ты  жанарынан айырылған адам­дарға көру қабілетін қайтаруға арналған имплант әзірледі. Бұл тех­нология гендік терапияны, көру жүй­кесінің жасушаларына инъек­ция енгізуді және нейроинтер­фейс­ті қолдануды біріктіреді. Атап айт­қанда, көздің тор қабығына ор­наластырылатын дисплей жүйке жа­сушаларын ынталандырады. Бұл жасушалар терапияның арқа­сын­да жарыққа сезімтал болады.

Science Eye – диаметрі небәрі екі миллиметрлік microLED қа­бық­­ша, ол көздің тор қабығына, қа­бақпен жабылған аймаққа имп­лан­тацияланады. Құрылғы арнайы сым­сыз байланыс арқылы сигнал­дар қабылдайтын сыртқы құрыл­ғы­дан (камералары бар көзілдірік) деректерді қабылдайды. Алынған сиг­налдар адамның миы бейне ре­тінде танитындай формаға айнал­ды­рылады және көру жүйкесі ар­қы­лы миға жеткізіледі. Бұл тех­­­­но­­ло­­гия­ның бас­ты мақсаты – пигментті ре­ти­нит (көздің көру қабілетін бір­тін­деп жоятын жасқа бай­ла­ныс­ты ауру) дер­тіне шалдыққан нау­­қас­­тарға кө­мек­те­су. Science Corp ком­­па­ния­сының не­гі­зін қалаушы Уса­­ма Хо­­дактың атасы да осы дерт­ке шал­дық­қан­дық­тан, ғалым осын­дай жаңа тех­но­ло­гия­ның пай­да болуына ықпал ет­кен екен. Кә­сіп­кердің өзі бұл тех­­­­нология бола­шақ­та виртуалды шындық гар­­ни­тураларында (VR) да қол­да­нылуы мүм­кін екенін атап өтті.

Сондай-ақ есту қабілетінен айы­рылған жандарға да озық тех­но­ло­гия­­лардың көме­гі айналып өт­пей­ді. Сон­­­дық­тан бү­гін­де оларға кө­мек­тесетін арнаулы құ­рылғылар мен ин­новациялық ше­шім­дер күн сайын дамып ке­леді. Саңырау адамдарға ды­бысты қайта естуге мүмкіндік бе­ретін есту аппаратын Бе­ль­гия­ның KU Leuven универ­си­теті есту имп­ланттарын әзірлеп, сату­мен айналысатын ауст­ра­лия­лық Cochlear компаниясы жасап жа­тыр. Жүйе сыртқы және имп­лантталған құрылғылардан тұрады. Сыртқы құрылғы дыбысты қабыл­дап, код­тайды да, оны ішке ор­натылған құ­рылғыға жібереді. Болашақта мұндай жүйе ауруханаға барып тестілеуден өтуді қажет етпейді: сурдолог (есту маманы) имплант жинаған мәліметтерді қашықтан зерттеп, қажет болса, құрылғыны онлайн түрде баптай алады. Зерт­теу авторларының айтуын­ша, бо­лашақта мұндай есту имп­ланттары тіпті мидың тіркел­ген толқын­дарына қарай өздігінен бапталатын болады. Егер қоршаған ортада бас­қа дыбыстар болмаса, ересек шақ­та кохлеарлық имплант (CI) ор­натылған адамдар әдетте әң­гімелерді қалыпты түрде түсіне ала­ды. Көпшілігі тіпті телефон ар­­қылы сөйлесе алады. Алайда фон­­дық шу немесе сыртқы ды­быс­тар болса, олар үшін сөйлесуді тү­­сіну айтарлықтай қиындық ту­ды­ра­ды. Ал жас кезінен имплант са­лынған балалар егер оларға тиіс­ті қолдау көрсетілсе, көбіне жалпы білім беру жүйесінде білім алуға мүм­кіндік алады.

Бүгінде нейротехнологиялар мен биомедициналық инженерия саласындағы жаңалықтар ғылыми же­тістік ретінде танылып, адам­заттың өмір сүру сапасын жаңа деңгейге көтеретін серпінді қа­дамға айналды. Импланттар, ней­роинтерфейстер, гендік терапия, оптогенетика сияқты техно­ло­гиялар бұрын жазылмайтын, өмір бойы мүгедектікке алып келетін дерт­терге қарсы нақты шешімге айналып отыр.

С.БЕГІМБАЙ