طور باحثون من المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان (EPFL) غرسة سمعية ناعمة لجذع الدماغ قد تغير مستقبل علاج فقدان السمع لدى أولئك الذين لا يمكنهم الاستفادة من زرع القوقعة، بعكس الغرسات التقليدية الصلبة، صُممت هذه الغرسة الجديدة من السيليكون المرن لتأخذ شكل جذع الدماغ بدقة، مما يقلل من الأعراض الجانبية ويحسن جودة إدراك الصوت.

- حل واعد لمن لا تصلح لهم زراعة القوقعة

على مدار العقود الماضية، أعادت زراعة القوقعة السمع لملايين الأشخاص، إلا أن فعاليتها تتوقف عند أولئك الذين يتمتعون بعصب قوقعي سليم، أما من يعانون من تلف شديد في هذا العصب، فلا تستجيب أدمغتهم لإشارات القوقعة، مما يجعلهم بحاجة إلى حل مختلف كليا، هنا يأتي دور "غرسة جذع الدماغ السمعية" (ABI) التي تتجاوز الأذن وتقوم بتحفيز جذع الدماغ مباشرة.

- قيود الغرسات الحالية

تعتمد الغرسات السمعية الحالية على مواد صلبة غير مرنة، مما يعيق التصاقها الدقيق بجذع الدماغ المنحني، هذا التلامس غير المثالي يؤدي إلى تحفيز أعصاب غير مستهدفة، ما يسبب آثارا جانبية مثل الدوار أو ارتعاش الوجه. والنتيجة أن غالبية الأقطاب الكهربائية يتم تعطيلها، ويكون السمع الناتج ضبابيا ومحدودا.

- ابتكار مرن يعانق الأعصاب بدقة

ابتكر فريق EPFL غرسة ABI ناعمة جديدة مصنوعة من رقائق سيليكون دقيقة تحتوي على أقطاب بلاتينية ميكروية، بسماكة لا تتعدى أجزاء من المليمتر، هذه التقنية المرنة تنحني لتتناسب تماما مع سطح جذع الدماغ، مما يحسن الاتصال العصبي ويقلل من التحفيز غير المقصود للأعصاب المجاورة.

صرّحت البروفسورة ستيفاني لاكور، قائدة الفريق:

"تصميم غرسة ناعمة تتكيف بدقة مع بيئة جذع الدماغ يمثل خطوة حاسمة لإعادة السمع لمن لا تنجح معهم زراعة القوقعة. نتائجنا في القرود تُظهر وعدًا حقيقيًا بتطبيق هذا الحل على البشر."

- اختبارات دقيقة على قرود المكاك

أُجريت تجارب سلوكية دقيقة على قرود المكاك ذات السمع الطبيعي، لقياس مدى تمييزها بين أنماط التحفيز الكهربائي مقارنة بالأصوات الطبيعية. تم تدريب القردة على الضغط على رافعة للإشارة إن كانت الأصوات المتتالية متشابهة أو مختلفة. ومع إدخال الغرسة تدريجيا، تمكنت الحيوانات من تمييز التغيرات الدقيقة في التحفيز الكهربائي، بنفس دقة تمييزها للأصوات الحقيقية.

صرّحت الباحثة إميلي ريفول، المؤلفة المشاركة:

"كان التحدي الكبير هو تدريب الحيوان على إظهار ما يسمعه فعليًا، وقد أظهرت النتائج أن القرد تعامل مع الإشارات الكهربائية كما لو كانت أصواتًا حقيقية."

- تصميم ناعم لعالم دقيق

أوضح الدكتور أليكس ترولييه، المشارك في تطوير الغرسة: "اعتمدنا على واجهات إلكترونية حيوية ناعمة لتحسين التوافق بين الأقطاب والنسيج العصبي.د، وكلما زادت مرونة الغرسة، قللنا من العتبة الكهربائية اللازمة، وزدنا من عدد الأقطاب الفعالة لتحسين دقة السمع."

بينما تترك الغرسات الصلبة فجوات هوائية على سطح نواة القوقعة الدماغية، فإن تصميم EPFL الفائق النحافة يلتف حول النسيج العصبي بسلاسة، مما يقلل من انتشار التيار الكهربائي غير المرغوب فيه.

- حرية التصميم والضبط المستقبلي

بفضل تقنيات التصنيع الميكروي، يمكن إعادة تشكيل الغرسة لتناسب تشريح كل مريض.د، الإصدار الحالي يحتوي على 11 قطبًا كهربائيًا، لكن الباحثين يطمحون لزيادة هذا العدد مستقبلًا لتحسين التوزيع الترددي وتحقيق سمع أكثر واقعية.

- نتائج مشجعة وخالية من الانزعاج

أثبتت الدراسات على الحيوانات أن الغرسة الجديدة لا تسبب انزعاجا واضحا أو تقلصات عضلية، وهي أعراض يعاني منها بعض مستخدمي الغرسات الحالية. صرحت ريفول:"القرد كان يضغط على الرافعة لتفعيل التحفيز بنفسه مرارا، ولو كانت التجربة مزعجة له، لتوقف فورا."

- خطوات نحو الاستخدام البشري

رغم النتائج الواعدة، لا تزال الغرسة تحتاج لمزيد من الدراسات السريرية والموافقات التنظيمية قبل طرحها للاستخدام البشري. تقترح لاكور إمكانية اختبار الغرسة داخل غرف العمليات أثناء عمليات زرع ABI التقليدية، حيث يمكن إدخال الغرسة المرنة لفترة قصيرة واختبار مدى تقليلها لتحفيز الأعصاب غير المستهدفة.

ويشدد الفريق على ضرورة أن تكون جميع مكونات الغرسة مصنفة طبيًا وتتحمل ظروف الاستخدام طويل الأمد، لكنهم واثقون بفضل نجاح الغرسة في الصمود داخل أجسام الحيوانات لعدة أشهر دون أي انزياح في موقعها، وهو أمر نادر في الغرسات الصلبة.