ללמוד ללכת בשלט רחוק

קוף רזוס שאחת מרגליו האחוריות הייתה משותקת חזר ללכת בעקבות טיפול חדשני. מדענים מצאו דרך לשדר את האותות ממוחו ישירות לעצבים ברגלו – וכך עקפו את חוט השדרה הפגוע. הטיפולים האלו מעניקים תקווה לפגועי חוט שדרה שאולי יוכלו בבוא היום לקבל בחזרה את השליטה על גפיהם.

כאשר אנו הולכים, או מבצעים כל פעולה אחרת, כמו נפנוף ביד או בעיטה בכדור, החלק במוחנו שאחראי על תכנון התנועה שולח אותות אל שרירי היד או הרגל ומורה להם להתכווץ או להשתחרר לפי הצורך. האותות עוברים דרך חוט השדרה, שמשמש מעין כבל מרכזי להעברת מסרים. כשחוט השדרה נפגע המסרים לא מצליחים לעבור והאדם נותר משותק אף על פי שהמוח עצמו תקין וכך גם השרירים והעצבים בגפיים. המקום המדויק של הפגיעה קובע אם השיתוק יהיה ברגליים בלבד או גם בידיים, בשני צדי הגוף או באחד מהם.

אם כל הבעיה היא בהעברת המסר ממקום אחד לאחר, האם אפשר ליצור מעקף ולשדר את האותות ישירות מהמוח לגפיים? זה בדיוק מה שעשו חוקרים מאירופה, ארצות הברית וסין במחקר חדש.

הטיפול שהם פיתחו כולל שני חלקים: אלקטרודות במוח הקוף, באזור האחראי על תנועת הרגליים האחוריות, ושבב שמושתל בקצה עמוד השדרה, סמוך לרגליים, ומסוגל לשלוח אותות לתאי העצב המניעים את שרירי הרגליים. בשלב הראשון זיהו החוקרים בעזרת האלקטרודות את האותות שהמוח שולח בזמן שהקוף הולך. לאחר מכן, קטעו את חוט השדרה של שלושה קופים בצד אחד, כך שלא יכלו להזיז את רגלם הימנית-אחורית.

כמה מה שנותר לחוקרים זה לעקוף את חוט השדרה באופן מלאכותי. כשהאלקטרודות שהשתילו לקופים במוח זיהו שהם מנסה ללכת, הן שידרו באלחוט את המסר הזה למחשב קטן המחובר לשבב בקצה עמוד השדרה. השבב, בתגובה, שלח אותות לתאי העצב באזור, וכך גרם לקופים לכווץ ולהרפות את שרירי הרגל לפי המסרים שנשלחו.

כך הצליחו החוקרים לשלוח את המסרים ליעדם למרות ה"כבל הקרוע" בין המוח לרגל. כבר שישה ימים לאחר הפגיעה בחוט השדרה היו הקופים מסוגלים להלך ולשים משקל על הרגל, שאלמלא המכשיר הייתה משותקת. השימוש בטכנולוגיה אלחוטית גם מקל על התנועה, שכן אין צורך בחוטים מסורבלים.

הטיפול עדיין בראשיתו. המשדר החכם לצד אלקטרודות בדגם סיליקון של מוח פרימאט | צילום: Alain Herzog / EPFL 

בדרך לעתיד

מחקרים קודמים כבר הראו ששימוש ב"מעקף" דומה מאפשר להחזיר יכולת תנועה מסוימת לאצבעות ביד משותקת. המחקר הנוכחי הוסיף על כך את האפשרות לבצע רצף תנועות מתואם, הדרוש להליכה. עם זאת, הטיפול נמצא עדיין בראשיתו – החוקרים הראו שהקופים מסוגלים ללכת בקו ישר, אבל עדיין לא ידוע אם הם מסוגלים גם לפנות ולעשות תנועות מתוחכמות יותר. בנוסף, קופי רזוס הולכים כמובן על ארבע רגליים, והליכה על שתיים מציבה אתגרים קשים יותר – בעיקר שמירה על שיווי המשקל. למרות זאת, החוקרים מקווים שכבר בשנים הקרובות יחלו ניסויים עם מכשירים דומים גם בבני אדם.

הרעיון של מעקף, ויצירת ממשק ישיר בין המוח לחלק התקין של חוט השדרה הוא רק אחת מהטכנולוגיות החדשניות שפותחו בשנים האחרונות בניסיון לעזור לחולים משותקים. אפשר להוסיף עליהן את היד הרובוטית, המופעלת גם היא בעזרת אלקטרודות המושתלות במוח, השתלה של תאי עצב מאזורים אחרים בחוט השדרה ועוד. כל אלה מעוררים תקווה שבעתיד הקרוב נוכל לראות משותקים קמים על רגליהם, ואנשים שהיו תלויים עד כה לחלוטין באחרים יחזירו לעצמם מידה מסוימת של עצמאות.