أنا عالم أعصاب
ولدي خلفية علمية في الفيزياء والطب
مخبري في المعهد السويسري الفيدرالي للتكنولوجيا
يركز في أبحاثه على أصابات العمود الفقري
والتي تصيب أكثر من 50,000 شخصاً
حول العالم سنوياً
مع عواقب وخيمة للأشخاص المصابين
الذين " تتحطم " حياتهم حرفياً
في غضون ثوانٍ معدودة
بالنسبة إلي, الرجل الفولاذي,
كريستوفر رييف
كان أفضل من رفع مستوى الوعي
حول معاناة المصابين بأذيات العمود الفقري.
وهكذا بدأت رحلتي الشخصية
في هذا المجال من الأبحاث
بالعمل مع مؤسسة كريستوفر ودانا رييف.
لا أزل أتذكر تلك اللحظة الحاسمة.
كان ذلك في نهاية يوم عمل عادي
مع المؤسسة
كريس تحدث إلينا, نحن العلماء والخبراء,
" عليكم أن تكونوا أكثر واقعية "
" عندما تغادرون مختبراتكم غداً "
" أريد منكم أن تمروا بمركز إعادة التأهيل "
" لتشاهدوا الأشخاص المصابين "
" وهم يقاتلون للقيام بخطوة "
" وهم يصارعون للحفاظ على ثبات جذعهم "
" وعندما تعودون للبيت "
" فكروا ما الذي ستغيرون بأبحاثكم "
" في اليوم التالي لتجعلوا حياتهم أحسن "
هذه الكلمات بقيت محفورة بذاكرتي
حدث هذا منذ أكثر من 10 سنوات
ولكن منذ ذلك الوقت, اتبع مخبري
المقاربة الواقعية للتعافي
بعد حصول أصابة للعمود الفقري
وكانت خطوتي الأولى في هذا الاتجاه
هي تطوير نموذج جديد لإصابة العمود الفقري
يسمح بتقليد بعض الملامح الأساسية للأذية عند الإنسان بشكل أكثر
مع توفير ظروف عالية الضبط للقيام بالتجربة بنفس الوقت
ولتحقيق هذه الغاية, قمنا بإجراء شقين نصفـيّـين
في جهتين متعاكستين من الجسم.
هذان الشقان قطعا التوصيل بشكل كامل
ما بين الدماغ والنخاع الشوكي
وهذا يؤدي إلى حدوث شلل تام ودائم
للساق
ولكن, وكما هو ملاحظ بعد معطم الأذيات لدى البشر,
توجد هناك تلك الثغرة المعترضة في النسيج العصبي السليم
والتي من الممكن حدوث التعافي عن طريقها
ولكن كيف نجعل هذا ممكناً؟
حسناً, المقاربة التقليدية
تتألف من تطبيق إجراء تداخلي
يقوم بتحريض نمو الألياف المقطوعة
باتجاه الهدف الأصلي
ورغم أن هذا يظل بكل تأكيد المفتاح الأساسي للتعافي,
إلا أنه بدا بالنسبة لي معقداً للغاية.
ليؤتي ثماره سريرياً بسرعة
لقد كان واضحاً:
علي أن أفكر في هذه المشكلة بطريقة مختلفة
لقد تبين أن أكثر من 100 سنة من الأبحاث
في فيزيولوجيا النخاع الشوكي
بدءأً من شيرينغتون الفائز بجائزة نوبل
أظهرت أن
النخاع الشوكي أسفل مستوى الأذية
يحتوي على جميع الشبكات العصبية اللازمة والكافية
لتنسيق التحرك
ولكن نتيحة لقطع الأمر الوارد القادم من الدماغ
فإنه في حالة عدم وظيفية, كأنها حالة من الهجوع
فكرتي كانت: أن نوقظ تلك الشبكة.
في تلك الفترة, كنت أقوم بالتدريب ما بعد الدكتوراة في لوس أنجيلوس
بعد أن أخذت شهادة الدكتوراة من فرنسا
حيث يكون التفكير المستقل
ليس بالضرورة مُـشجَّعاً
(ضحك)
كنت خائفاً من التحدث إلى رئيسي الجديد
ولكني قررت أن أستجمع شجاعتي.
طرقت باب ناصحي الرائع
ريجي إدجرتون, لأشاركه فكرتي
استمع إلي بحرص
ورد علي مبتسماً
" لم لا تحاول؟ "
وأقول لكم
كانت تلك لحظة مهمة في حياتي المهنية
عندما أدركت أن القائد العظيم
يؤمن بالشباب والأفكار الجديدة
وهنا كانت الفكرة:
سأقوم باستعمال تشبيه مبسّـط
لأشرح لكم هذا المفهوم المعقد.
تخيلوا أن نظام التحريك هذا هو سيارة.
محرك السيارة هو النخاع الشوكي
تم قطع عملية الإرسال ولكن المحرك لا يزال يعمل
كيف يمكننا إعادة إشراك المحرك؟
أولاً, علينا أن نقوم بتزويد الوقود
ثانياُ, علينا الضغط على الدواسة
ثالثاً, نقود السيارة
لقد تبين أنه هناك سُـبُل عصبية
قادمة من الدماغ تلعب دوراً وظيفياً مهماً
خلال التحرك.
فكرتي كانت أن نستبدل التنبيهات الواردة المفقودة
وذك بأن نزود النخاع الشوكي
بنوع شبيه للتنبيه
الذي يقوم الدماغ بتوصيله في الحالة الطبيعية للقيام بالمشي
لتحقيق هذا, قمت بالعودة إلى 20 سنة من الأبحاث في علم الأعصاب
أولاً لاستبدال الوقود المفقود
بعوامل دوائية
تقوم بتحضير الخلايا العصبية في النخاع الشوكي لإطلاق التنبيه
وثانياً, لتقليد دواسة الوقود
عن طريق التنبيه الكهربائي.
تخيلوا هنا الكتروداً
مزروعاً إلى الخلف من النخاع الشوكي
ليقوم بتوصيل تنبيه غير مؤلم.
لقد استغرق الأمر سنوات, ولكننا في النهاية طورنا
طُعماُ عصبياُ كهربائياً كيميائياً
يستطيع تحويل الشبكة العصبية
في النخاع الشوكي من حالة هجوع إلى حالة عالية من الوظيفية.
بشكل فوري, تمكن الفأر المشلول من الوقوف
وحالما يبدأ لوح التدويس بالحركة
فإن الحيوان يُظهر حركة متناسقة في الساقين
من دون تدخل الدماغ.
هذا ما أدعوه بـ "الدماغ النخاعي"
الذي يقوم بمعالجة المعلومات الحسية
القادمة من الساق المتحركة
ويقوم باتخاذ القرارات بهدف تفعيل العضلات
للقبام بالوقوف, المشي, الركض
وحتى, كما نرى هنا, بينما الفأرة تركض
فإنها تقف بثبات
إذا توقف جهاز التدويس عن الحركة.
كان هذا رائعاً
كنت مفتوناً للغاية بهذا التحرك
من دون الدماغ
ولكنني كنت بنفس الوقت محبطاً للغاية
هذا التحرك هو تحرك لا إرادي بشكل كامل
فالحيوان هنا كما هو مفترض لا يتحكم بساقيه.
كان واضحاً أن جهاز القيادة والتوجيه غائب
وعندها كان من الواضح لي
أنه علينا أن نمضي قدماً
من نموذج إعادة التأهيل التقليدي
القائم على الخطو على جهاز التدويس
وتطوير الحالات التي تشجع
الدماغ ليبدأ بالتحرك الإرادي بالساق
مع إبقاء هذا في الذهن, قمنا بتطوير نظام
رويوتي جديد كلياً ليقوم بدعم الفأر
في أي اتجاه في الفضاء
تخيلوا, هذا ممتع للغاية
تخيلوا الفأر الصغير الذي يزن 200 غرام
وهو موصول عند أطرافه بروبوت يزن 200 كغ
ولكن الفأر لا يشعر بالروبوت
الروبوت كأنه خفي
كما لو كنت تحمل طفلاً صغيراً
عندما يخطو أولى خطواته الواهنة
دعوني ألخص: يتم إجراء
ضرر يشل في النخاع الشوكي للفأر.
الطعم العصبي الكهربائي الكيميائي يقوم بإتاحة
حالة وظيفية عالية لشبكات التحرك في النخاع
الروبوت يؤمن البيئة الآمنة
التي تسمح للفأر للمحاولة بأي شيء
ليتم إشراك الساقين المشلولتين
ومن أجل التحريض, قمنا باستخدام ما أعتقد
أنه أقوى منتج دوائي سويسري:
الشوكولا السويسرية
(ضحك)
في الحقيقة. النتائج الأولية كانت جداً جداً
جداً محبطة.
هنا ترون أفضل معالجة فيزيائية لدي
تفشل بشكل تام في تشجيع الفأر
على القيام بخطوة واحدة
بينما كان نفس الفأر, منذ خمس دقائق
يمشي بشكل جميل على جهاز التدويس.
كنا محبطين للغاية.
ولكن كما تعلمون, واحدة من أكثر الصفات أساسية
لدى العالِـم هي المثابرة.
أصرّينا. قمنا بصقل نموذجنا
وبعد عدة أشهر من التدريب
الفأرة التي كانت مشلولة, استطاعت الوقوف
ومتى ما قررت,
أمكنها البدء بالتحرك حاملة بثقل جسدها
لتجري باتجاه المكافأة.
كان هذا أول تعافٍ تمت مشاهدته على الإطلاق
لحركات الساقين الإرادية
بعد إجراء أذية تجريبية في النخاع الشوكي
أدت إلى شلل تام ودائم.
في الحقيقة ...
(تصفيق)
شكراً.
في الحقيقة, الفأر لم يمكن فقط بإمكانه البدء
والاستمرار بالحركة على الأرض,
بل كان أيضاُ بإمكانه تعديل حركة ساقيه
مثلاً ليقاوم الجاذبية
لكي يصعد الدرج
بإمكاني أن أخبركم أنها
كانت لحظة عاطفية في مختبري.
استغرقت من 10 سنوات من العمل الشاق
لنصل إلى هذا الهدف
ولكن السؤال المتبقي كان " كيف؟ "
أعني كيف من الممكن حدوث هذا؟
في الحقيقة ما وجدناه
كان غير متوقع على الإطلاق
نموذج التدريب هذا الجديد كلية
قام بتشجيع الدماغ للقيام باتصالات جديدة
بعض الدارات المتناوبة
التي تقوم بنقل المعلومات على مراحل من الدماغ
عابرة الإصابة ومستعيدة التحكم القشري
بشبكات التحريك تحت مستوى الإصابة.
وهنا يمكنكم رؤية أحد الأمثلة
حيث قمنا بتعليم الألياف القادمة من الدماغ باللون الأحمر
العصبون الأزرق هو متصل مع مركز التحريك
وما تعنيه هذه المجموعة المتألقة
من الاتصالات المشبكية
هو إن الدماغ قد تم إعادة اتصاله مع مركز التحريك
بواسطة فقط عصبون متناوب واحد
ولكن نظام إعادة القولبة هذا هو ليس محدوداً
في المنطقة المصابة
بل هو يحدث خلال الجملة العصبية المركزية
بما فيها جذع الدماغ
حيث لاحظنا زيادة تصل لـ 300%
في كثافة الألياف القادمة من الدماغ
نحن لم يكن هدفنا ترميم النخاع الشوكي,
ومع ذلك استطعنا تحريض
واحد من أشمل نماذج إعادة هيكلة الاستطالات المحوارية
التي تمت ملاحظتها على الإطلاق
في الجملة العصبية المركزية لدى الثديات البالغة
بعد حدوث إصابة.
وهنا تأتي رسالة في غاية الأهمية
خلف هذا الاكتشاف.
هذا الاكتشاف جاء نتيجة لعمل فريق شاب
مكون من أشخاص موهوبين:
معالجين فيزيائيين, اختصاصيي بيولوجيا أعصاب, جراحي أعصاب
مهندسين من كافة المجالات
واللذين حققوا مجتمعين
ما كان من المستحيل تحقيقه بواسطة شخص واحد.
هذا بالفعل فريق متعدد وشامل التخصصات
يعملون بشكل وثيق مع بعضهم البعض
وكأنه هناك نقل للـ DNA بشكل أفقي
نحن حالياً نقوم بإنتاج الجيل الجديد
من الأطباء والمهندسين
القادرين على ترجمة هذه الاكتشافات على طول الطريق
بدءاً من المختبرات وانتهاءً بسرير المريض
بالإضافة إلي؟
أنا هو فقط المايسترو الذي يقوم بتوجيه الاوركسترا لعزف هذه السمفونية الرائعة.
الآن, أنا متأكد أنكم جميعاً تتساءلون, أليس كذلك؟
هل سيساعد هذا الأشخاص المصابين؟
أنا أيضاً, أتساءل كل يوم
الحقيقة هي أننا حتى الآن لا نمتلك المعرفة الكافية.
وهذا بالتأكيد ليس علاجاً لأذيات العمود الفقري
ولكني بدأت أؤمن أن هذا قد يقود
إلى تداخل علاجي يحسن من التعافي لدى المرضى
ونوعية حياتهم
أريد منكم جميعاً
أن تحلموا معي للحظة.
تخبلوا شخصاً يعاني من إصابة في العمود الفقري.
بعد بضعة أسابيع من التعافي,
سنقوم بزرع مضخة قابلة للبرمجة
لتقوم بتوصيل "كوكتيل من العوامل الدوائية الشخصية"
بشكل مباشر إلى النخاع الشوكي.
بنفس الوقت, سنقوم بزرع نظام من الالكترودات
شيء مثل جلد ثانٍ
يغطي المنطقة من النخاع التي تتحكم بحركة الرجلين
وهذا النطام موصول إلى مولد نبض كهربائي
يقوم بتوصيل التنبيهات المصممة
وفق احتياجات المريض.
إن هذا سيحدد طعم عصبي كهربائي كيميائي مخصص
يقوم بتمكين التحريك
خلال التدريب باستخدام نظام داعم مصمم حديثاً.
وآمل أنه بعد عدة شهور من التدريب,
سيكون هناك كمية كاقية من إعادة الاتصال متبقية
لتسمح للقيام بالتحريك دون الحاجة للرويوت
ربما حتى بدون أي تحريض أو دواء
أملي هنا هو أن نكون قادرين على إنتاج
الحالة الشخصية
لندعـم مطاوعة ومرونة الدماغ
والنخاع الشوكي.
وهذا هو مفهوم جديد جذرياً
قد يمكن تطبيقه في الاضطرابات العصبية الأخرى
الاصطلاح الذي استحدثته "الطعم العصبي الشخصي"
حيث يقوم باستشعار وتحريض التداخلات العصبية
والذي قمت بزرعه خلال الجهاز العصبي
في الدماغ, في النخاع الشوكي
وحتى في الأعصاب المحيطية
وذلك حسب الأعاقة الموجودة لدى المريض
ليس بقصد استبدال الوظيفة المفقودة, لا
بل لمساعدة الدماغ بمساعدة نفسه
كما آمل أن هذا سيدفعكم للتخيل,
لأنني أستطيع أن أعدكم
أننا لسنا بصدد هل ستحدث هذه الثورة أم لا
بل متى ستحدث
وتذكروا, نحن عظيمون بقدر تخيّـلنا
كبيرون بقدر أحلامنا
شكراً
(تصفيق)