احصل على ملخص المحرر مجانًا
تختار رولا خلف، رئيسة تحرير صحيفة الفاينانشال تايمز، قصصها المفضلة في هذه النشرة الأسبوعية.
من المقرر أن تبدأ أول عملية زراعة دماغية مصنوعة من الجرافين، والتي وصفت بأنها “مادة عجيبة” بعد اكتشافها في جامعة مانشستر قبل عشرين عاما، التجارب السريرية في المدينة في نهاية هذا الشهر.
ويأمل الباحثون في معهد الجرافين الوطني في مانشستر أن تؤدي التجربة التاريخية إلى إنشاء واجهات بين الدماغ البشري وأجهزة الكمبيوتر الخارجية أكثر حساسية من أجهزة اليوم.
وتشمل التطبيقات المحتملة علاجات أفضل للأمراض العصبية مثل مرض باركنسون والسكتة الدماغية، فضلاً عن ترجمة أفكار الأشخاص ذوي الإعاقة إلى كلام أو حركة.
يستعد فريق طبي في مستشفى سالفورد رويال لوضع واجهة مرنة مكونة من 64 قطبًا من الجرافين على دماغ أول مريض في التجربة، أثناء جراحة الأعصاب لإزالة ورم أرومي دبقي. ستعمل الغرسة على تحفيز وقراءة النشاط العصبي بدقة عالية، بحيث يمكن الحفاظ على الأجزاء الوظيفية من الدماغ عند استئصال السرطان.
وقال كوستاس كوستاريلوس، أستاذ جامعة مانشستر والباحث العلمي الرئيسي في التجربة: “الهدف الأساسي لهذه التجربة الأولى من نوعها على البشر هو إثبات سلامة أقطاب الجرافين المطبقة على المخ لدى ثمانية إلى عشرة مرضى. وسنقوم أيضًا بتقييم جودة الإشارات المسجلة وقدرة الغرسة على تحفيز المخ”.
تم إنتاج الغرسات بواسطة InBrain، وهي شركة متخصصة في التكنولوجيا العصبية في برشلونة انبثقت عن برنامج Graphene Flagship التابع للاتحاد الأوروبي بقيمة مليار يورو، بالتعاون مع المعهد الكتالوني لتكنولوجيا النانو وجامعة مانشستر.
وقالت الرئيسة التنفيذية لشركة إنبرين كارولينا أغيلار إن المرحلة التالية ستكون إجراء التجارب السريرية باستخدام الغرسة العلاجية التي طورتها الشركة لعلاج مرض باركنسون، والتي ستتكون من مكونين مرتبطين.
وأضافت أن أحد هذه الأجهزة يوضع على الطبقة السطحية من الدماغ “مثل قطعة من السيلوفان”، فيقرأ ويفسر نشاطه الكهربائي. أما الجهاز الآخر فيتم إدخاله إلى الدماغ لإعطاء تحفيز أكثر دقة للمناطق التي تتحكم في الحركة وغيرها من الوظائف التي يتأثر بها مرض باركنسون مقارنة بأي جهاز “تحفيز عميق للدماغ” متاح اليوم.
وقال أكويلار: “بفضل الذكاء الاصطناعي، يمكن للجهاز أن يتعلم من دماغ المرضى الأفراد لتقديم علاج عصبي شخصي”.
تتكون صفائح الجرافين من طبقة واحدة من ذرات الكربون في شبكة سداسية الشكل ــ وهي بنية جزيئية تمنح المادة خصائص كهربائية وميكانيكية غير عادية. وقد فاز مكتشفاها، أندريه جيم وكوستيا نوفوسيلوف، بجائزة نوبل للفيزياء في عام 2010، في حين بحث الباحثون في مجموعة من التطبيقات في الصناعات من الطاقة والفضاء إلى الإلكترونيات والأجهزة الطبية.
ورغم أن سوق الجرافين لم ينمو بالسرعة التي توقعها المتفائلون الأوائل، حيث يقدر المحللون مبيعاته العالمية لعام 2023 في حدود 300 إلى 400 مليون دولار، إلا أنه ينمو بمعدل سنوي يتجاوز 30 في المائة.
يقول خوسيه جاريدو، كبير العلماء في شركة إنبرين: “ما زلت أعتقد أن الجرافين مادة عجيبة لأنها تقوم بالعديد من الأشياء الرائعة. لقد أدت إلى عدد هائل من الاكتشافات العلمية الأخرى، ولكن ترجمة هذه الاكتشافات إلى تطبيقات تنافس التقنيات الراسخة أمر يستغرق وقتًا طويلاً ومكلفًا للغاية”.
وعندما يتعلق الأمر بالتطبيقات الطبية، أضاف كوستاريلوس: “أتحدى أي شخص أن يظهر لي مادة جديدة تم نقلها من الاكتشاف إلى العيادة في أقل من 20 عامًا”.
وأعرب عن ثقته في أن مزايا الجرافين مقارنة بالأقطاب المعدنية المستخدمة في واجهات الدماغ الحاسوبية الأخرى سوف يتم توضيحها في العيادة: “لا توجد تقنية أخرى تقدم مثل هذا المزيج من الواجهات المصغرة عالية الدقة مع مثل هذه الانتقائية في فك تشفير الإشارة”.
