نويسنده: راب كامپوس (1)


در دهه 70 ميلادی، سريال پرطرفدار مرد شش ميليون دلاری درباره زندگی يك فضانورد به نام استيو آستين بود. او از حادثه مرگبار سقوط سفينه اش جان سالم بدر برده و بدنش با استفاده از اعضای روباتيكی، كه او را قوی تر و سريعتر از هر انسانی روی كره زمين كرده بوند، دوباره بازسازی شده بود. سريال ديگری، زن بيونيكی (2)، بلافاصله بعد از آن درست شد. در حدود 30 سال بعد، دنباله اين سريال در زندگی واقعی در حال وقوع است: ابزار جديد بيونيك توان بخشی را برای افراد با قطع عضو و ديگر افرادی كه به علت تصادفات مختلف معلول شده اند و بخشی از حواس خود را از دست داده اند، آسانتر می كند.


برای مثال، در لوس آنجلس موسسه هاوس اير(3) اسپانسر پروژه كاشت ساقه شنوايی مغز (4) است. اين پروژه جهت بازگرداندن شنوايی به افرادی كه عصب شنوايی خود را از دست داده اند برپا شده است. از آنجاييكه اين افراد نمی توانند حتی با استفاده از قوی ترين ابزار شنوايی مصنوعی چيزی بشنوند، اين موسسه ابزاری درست كرده كه عصب شنوايی معيوب را بای پس می كند و اطلاعات ورودی شنيداری را مستقيم به ساقه مغز می فرستد.


استيو اوتو (5)، اوديولوژيست ارشد موسسه، می گويد، "اين يك تقويت كننده صوتی نيست. اين يك دستگاه تحريك كننده الكترونيكی است. اين دستگاه پالس های كوتاه صوتی را به سيگنالهای الكترونيكی ای تبديل می كند كه توسط يك سيم به سيم پيچ فرستنده منتقل می شود. اين فرستنده روی دستگاه الكترونيكی كه در پشت گوشهايشان كاشته شده است سوار می شود. دستورالعملها به دستگاه كاشته شده در مغز منتقل می شوند و بر اساس مشخصات فركانسی و بلندی صداها، الكترودهای مشخصی تحريك می شوند."


اگر چه افراد با استفاده از اين دستگاه، شنوايی كامل خود را بدست نمی آورند، اوتو در صدد يافتن راههای جديدی برای كامل كردن اين دستگاه است. او می گويد اشخاصی كه شنوايی خود را از دست داده اند قادر خواهند بود تا حدودی به زندگی ای كه قبل از از دست دادن عصب شنوايی شان به علت تومورهای مغزی يا بيماری داشتند، بازگردند. از زمانی كه اين پروژه در سال 1979 آغاز شد، پيشرفت های چشمگيری در دانش سخت افزاری، نرم افزاری و علوم پزشكی در رابطه با چگونگی كاركرد مغز بدست آمده است.


يكی از اختراعات مهم و كليدی، ميكروالكترودها هستند كه به دسته های معينی از نورون ها يا ياخته های عصبی پالسهای كوتاه می فرستند. اوتو می گويد، "ما يك دستگاه آنتن ساخته ايم كه از ميكروالكترودهايی كه تقريبا دو تا سه ميليمتر به درون ساقه مغز نفوذ می كنند، استفاده می كند. از اين طريق، تحريكهای بسيار دقيق تری برای صدا بدست می آيد."


وليكن موفقيتها و پيشرفتهای بيونيك منحصر به كمك به حواس پنجگانه نبوده است. گری استيونس (6)، متخصص اندام مصنوعی در كرپارتنرز/ توماس اورتوتيكز و پروستتيكز (7)، از سال 1976 از قسمت بالای زانو قطع عضو شده است. وی در سال 1977 اولين اندام مصنوعی خود را دريافت كرد. او می گويد كه طی اين سالها، تكنولوژی به صورت چشمگيری زندگی او را بهتر كرده است. وی اظهار داشت، "زانوی من يك تراشه كامپيوتری دارد كه دو دريچه را كنترل می كند. وظيفه اين درچه ها تنظيم جريان مايع هيدروليك است. درون ميله ای كه به زانو وصل است – كه زانو را به پا وصل می كند – سنسورهايی وجود دارند كه 50 بار در ثانيه موقعيت پا را محاسبه می كنند."


اين تراشه كامپيوتری حركتهای پای استيونس را با حركتهای زانويش هماهنگ كرده و به اين ترتيب راه رفتن را برای وی آسانتر می كند. استيونس می گويد، "اگر به يك باره بلند شويد و خيلی تند بدويد، اين دستگاه مشكلی پيدا نمی كند. اگر سرعتتان را كم كنيد، اين دستگاه حركتش را با سرعت شما موزون می كند."


"اين واقعا زندگی من را بهتر كرده است، مخصوصا وقتيكه روی زمين ناهموار راه می روم يا از پله ها پايين می آيم. ديگر مجبور نيستم پله به پله پايين بيايم. اين وسيله راه رفتن را برای من خيلی آسانتر كرده است."


ولی حتی با وجود پيشرفتهای بيست سال اخير، انتظار استيونس بيشتر از اينهاست. "من شنيده ام كه ميكروپروسسورهايی در دست ساخت هستند كه زير پوست كار گذاشته شده و به ماهيچه ها و عصبها وصل می شوند. آنها سيگنال را به سرتاسر اندام مصنوعی می فرستند؛ برای به وجود آوردن حركتهای دقيقتر، يك دستگاه كوچك به موتور اندام مصنوعی سيگنال می فرستد."


اين دقيقا همان فن آوری است كه تاد كويكن (8)، استاد دانشگاه و مدير خدمات قطع عضو در موسسه توانبخشی شيكاگو (9)، روی آن كار می كند. او مشغول كامل كردن يك بازوی بيونيك است كه به فرد قطع عضوی اين امكان را می دهد تا حركات مكانيكی اندام مصنوعی اش را با استفاده از همان عصبهايی كه قبلا برای حركت دادن دست و انگشتها از آنها استفاده می كرد، كنترل كند.


كويكن می گويد، "يكی از چالشهای مربوط به اندام های مصنوعی بازو و ران اين است كه چگونه به بازو بگوييم چه كاری بايد انجام دهد. قبل از اين، بازوهايی بودند كه تعدادی كابل داشتند و با كش آوردن عضله شانه يا استفاده از سيگنالهای كوچك الكتريكی كه از عضله های باقيمانده ارسال می شدند، بالا می آمدند. ولی در افرادی كه دستشان از بالای آرنج قطع شده است، فقط دو عضله باقی می ماند، بنابراين فقط می توان يك سيستم كنترل كننده ازاين دو عضله باقی مانده كنترل تعبيه كرد. كاری كه ما كرده ايم اين است كه اعصاب بجا مانده ای را كه قبلا در امتداد بازو پايين می رفتند، برداشته ايم و آنها را به يك بازوی يدكی منتقل كرديم. حالا، فرد فكر می كند 'دست را مشت كن' و آن عصب اصلی به يك عضله ديگر متصل است. آن عضله منقبض می شود و ما می توانيم، توسط سيگنال الكتريكی كه از روی پوست ثبت كرده ايم، به دست فرمان دهيم كه بسته شود."


كويكن می گويد كه از اواسط دهه 80 مشغول كار روی اين پروژه بوده است، و اينك بازوی بيونيك نسبت به دستگاههای اندامهای مصنوعی سابق پيشرفت قابل توجهی در زمينه كنترل محسوب می شود. وی می گويد، "ما از بازوی جديدی كه پيشرفته ترين تكنولوژی را داراست و موتورهای قوی تر و باتريهای سبكتری دارد، استفاده می كنيم . ما همچنين از كنترل كننده های پيچيده تری كه بسيار كارآمدتر هستند، استفاده می نماييم."


كويكن اضافه می كند كه به پيشرفتهای فراوانی در مورد بيماران دست يافته اند. "ما آزمايشی روی بيمار انجام می دهيم كه ميزان چالاكی او را در استفاده از دستش نشان می دهد. در اين آزمايش از بيمار می خواهيم يك جعبه يك اينچی را بلند كند و درون جعبه ديگری قرار دهد. آزمايشاتی كه ما انجام داديم نشان داد كه در مقايسه با اندام مصنوعی متداول، بيماران با بازوی بيونيك می توانند اين كار را سه بار بيشتر در مدت زمان مشخص شده انجام دهند." وی همچنين اظهار داشت كه ممكن است بتوان روزی از تكنولوژی به كار گرفته شده در اين دستگاهها برای ساخت پاهای بيونيك استفاده كرد.


با اينكه اين دستگاهها قدم بسيار بزرگی در تكنولوژی محسوب می شوند، هنوز راه بسيار طولانی در پيش است تا استيو آستين بتواند با دست و پاهايی بهتر از آنچه كه در هنگام تولد داشت از اين مصدوميت رهايی يابد. كويكن می گويد، "ما هنوز تا مرد شش ميليون دلاری خيلی فاصله داريم. با دستگاهی كه بتواند انگشتان را كنترل كند، دهها سال – شايد هم صدها سال – فاصله داريم."



1. Rob Campos
2. The Bionic Woman
3. House Ear Institute
4. Auditory Brain Stem Implant Project
5. Steve Otto
6. Gary Stevens
7. CarePartners/Thomas Orthotics & Prosthetics
8. Todd Kuiken
9. Rehab Institute of Chicago