الموجات فوق الصوتية صورت لنا الاجنة في بطون امهاتهم، فهل يمكن أن تساعد المكفوفين أيضًا على الرؤية؟

على الرغم من عدم وجود علاجات ناجحة غير جراحية متاحة حاليًا لعلاج فقدان البصر ، فقد توصل الباحثون إلى فكرة جديدة لمعالجة هذه المشكلة المتنامية. حاليًا ، يستخدم أطباء العيون التكنولوجيا الإلكترونية لتحفيز الخلايا العصبية في شبكية العين بشكل مباشر عن طريق زرع أجهزة قطب كهربائي داخل العين ، وهي تقنية تتطلب جراحة باهظة الثمن وجائرة. يستكشف فريق بحثي الآن حلاً غير جراحي يمكنه استعادة البصر باستخدام حواس أخرى من الحواس الخمس: الصوت.
القصه الكامله
من المتوقع أن يقفز عدد الأمريكيين المصابين بضعف البصر أو العمى إلى أكثر من 8 ملايين بحلول عام 2050 ، وفقًا لبحث أجراه معهد USC Gayle و Edward Roski للعيون في عام 2016.

مع بلوغ أصغر جيل طفرة المواليد 65 عامًا بحلول عام 2029 ، من المتوقع أن تتضخم أمراض العيون المرتبطة بالعمر وحالاتها خلال ما يسمى “تسونامي الفضة”.

وفقًا للخبراء الطبيين ، من الآمن أن نقول إن العديد من هذه الحالات ستحدث بسبب أمراض الشبكية التنكسية ، والتنكس التدريجي للمستقبلات الضوئية الحساسة للضوء في شبكية العين.

بناءً على هذه التقديرات ، هناك حاجة غير ملباة لتقنيات جديدة تعالج فقدان البصر بسبب أمراض تنكس مستقبلات الضوء.

على الرغم من عدم وجود علاجات ناجحة غير جراحية متاحة حاليًا لعلاج فقدان البصر ، فقد توصل الباحثون في جامعة جنوب كاليفورنيا إلى فكرة جديدة لمعالجة هذه المشكلة المتنامية.

حاليًا ، يستخدم أطباء العيون التكنولوجيا الإلكترونية لتحفيز الخلايا العصبية في شبكية العين بشكل مباشر عن طريق زرع أجهزة قطب كهربائي داخل العين ، وهي تقنية تتطلب جراحة باهظة الثمن وجائرة.

يستكشف فريق البحث في قسم الهندسة الطبية الحيوية التابع لكلية USC Viterbi للهندسة حلاً غير جراحي يمكنه استعادة البصر باستخدام حواس أخرى من الحواس الخمس.

تقنية الموجات فوق الصوتية

قال قيفا تشو ، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية وطب العيون في جامعة جنوب كاليفورنيا: “هذه تقنية مبتكرة”. “في الوقت الحالي ، نجري دراسات على الحيوانات تحاول استخدام التحفيز بالموجات فوق الصوتية لتحل محل التحفيز الكهربائي.”

يقود المجموعة البحثية Zhou ، ومارك س. همايون ، أستاذ طب العيون والهندسة الطبية الحيوية في جامعة جنوب كاليفورنيا ، وأحد مخترعي Argus II – أول شبكية عين صناعية في العالم.

قال Gengxi Lu ، حاصل على درجة الدكتوراه: “إن هذه التقنية مفيدة حيث لا يلزم إجراء عملية جراحية ولن يتم زرع أي جهاز داخل الجسم”. طالب في مختبر Zhou. “جهاز الموجات فوق الصوتية القابل للارتداء سيولد موجات فوق صوتية لتحفيز الشبكية.”

على غرار كيفية ظهور الأشكال والبقع المضيئة عندما تضغط برفق على مقلة عينك وعينيك مغمضتين ؛ أدرك الباحثون أن الضغط على العين يمكن أن ينشط الخلايا العصبية ويرسل إشارات إلى الدماغ.

على عكس العين العادية التي يتم تنشيطها بالضوء ، تم تحفيز العيون العمياء بواسطة الضغوط الميكانيكية الناتجة عن الموجات فوق الصوتية في هذه الدراسة.

وأوضح لو أن “الخلايا العصبية الموجودة في شبكية العين تمتلك قنوات حساسة ميكانيكيًا تستجيب للتحفيز الميكانيكي”. “يتم تنشيط هذه الخلايا العصبية عندما نستخدم الموجات فوق الصوتية لتوليد ضغط ميكانيكي.”

كيف تعمل

لاختبار نهج الموجات فوق الصوتية هذا ، في الدراسات السابقة السريرية ، قام الفريق في جامعة جنوب كاليفورنيا بتحفيز عيون الفئران العمياء باستخدام موجات فوق صوتية عالية التردد غير مسموعة للإنسان.

التكنولوجيا المستخدمة في هذا البحث قابلة للمقارنة مع مسبار الموجات فوق الصوتية المستخدم في تصوير الطفل الذي يرسل ويستقبل الموجات الصوتية عبر معدة المرأة الحامل.

في هذه الحالة ، من أجل تحفيز الشبكية ، قامت مجموعة البحث بإنشاء جهاز موجات فوق صوتية صغير يمكن توجيهه إلى منطقة معينة من العين لإرسال موجات صوتية إلى الشبكية الموجودة في الجزء الخلفي من العين.

استخدام هذه الأصوات عالية التردد التي يمكن معالجتها وتركيزها على منطقة معينة من العين ؛ أظهرت الدراسة أنه عندما يتم عرض الموجات فوق الصوتية كنمط – على سبيل المثال ، الحرف “C” – كان دماغ الجرذ قادرًا على التقاط نمط مماثل.

على عكس البشر ، لا يستطيع الباحثون الحصول على إجابات مباشرة حول التجارب البصرية للفئران أثناء التحفيز بالموجات فوق الصوتية.

للإجابة على هذه الأسئلة حول ما يمكن للفأر أن يتخيله بالضبط من الموجات فوق الصوتية ، قاس الفريق النشاط البصري مباشرة من منطقة الدماغ البصرية للفئران والمعروفة باسم القشرة البصرية عن طريق ربط مجموعة متعددة الأقطاب.

بناءً على الأنشطة المرئية المسجلة من الدماغ ، وجد الباحثون أن الجرذ كان قادرًا على إدراك تصورات مماثلة لنمط التحفيز بالموجات فوق الصوتية المتوقع للعين. تم نشر هذا العمل للتو في BME Fronters (Science Partner Journal).

المستقبل

يتم تمويل البحث حاليًا من خلال منحة قدرها 2.3 مليون دولار لمدة أربع سنوات من المعهد الوطني للعيون (NEI). تقدم الفريق مؤخرًا بطلب للحصول على منحة ترجمة NEI أخرى للانتقال بدراساتهم إلى المستوى التالي.

يتم إجراء الدراسات الحالية في الغالب باستخدام نماذج القوارض. ومع ذلك ، يخطط الفريق لاختبار هذا النهج باستخدام نماذج الرئيسيات غير البشرية قبل إجراء التجارب السريرية البشرية.

قال الدكتور تشو: “في الوقت الحالي ، نستخدم محول طاقة يوضع أمام مقلة عين الجرذ لإرسال إشارات الموجات فوق الصوتية إلى شبكية العين ، لكن هدفنا النهائي هو إنشاء محول عدسة لاسلكي”.

بينما يقوم الفريق حاليًا بتحليل قدرات تقنية الموجات فوق الصوتية لدراسة الرؤية ، فإن هدفهم المستقبلي هو إنشاء صور أكثر وضوحًا وتثبيت محول طاقة الموجات فوق الصوتية على عدسة لاصقة يمكن ارتداؤها للجيل القادم.

هناك أيضًا براءة اختراع معلقة لتقنية الموجات فوق الصوتية الجديدة هذه والتي تأمل في تغيير الطريقة التي يتم بها علاج ضعف البصر لسنوات على الطريق.