چالش های پیوند مغز چیست؟

به گزارش گروه علم و فناوری ، یک جراح مغز و اعصاب به نام سرجیو کاناورو در سال 2015 اعلام کرد که به زودی می تواند اولین پیوند سر انسان را در جهان انجام دهد. یعنی قرار بود سر یک نفر را بگیرد و به گردن و شانه یک نفر دیگر پیوند بزند.

این کار تاکنون فقط بر روی اجساد انسان انجام شده است و روی افراد زنده انجام نشده است.

حال فرض کنید می‌خواهید چهره‌ای را که قبلاً داشتید حفظ کنید، یا از بدنی که در آن زندگی می‌کنید خسته شده‌اید. پس آیا می‌توان به جای پیوند سر، مغز را پیوند زد؟

در فیلم Poor Things که بازیگر آن اخیرا برنده جایزه اسکار شده است، شخصیت اصلی پس از خودکشی از فرزند متولد نشده خود پیوند مغز دریافت می کند و این جراحی توسط یک دانشمند تجربی انجام می شود.

هر کس این فیلم را دیده باشد دیده است که دکتر مغز را از پشت جمجمه خارج کرده و به راحتی مانند یک نخود در غلاف آن به جمجمه جدید منتقل می کند.

به دلایلی که بعداً توضیح خواهیم داد، این صحنه از نظر تشریحی درست نیست، اما این سوال را ایجاد می‌کند که انجام پیوند مغز چقدر امکان‌پذیر است و شاید چالش‌برانگیزترین جراحی که تاکنون تصور شده چه کاربردی دارد؟

چالش اول: خروج و ورود به مغز

مغز زنده دارای بافتی ژله مانند و نرم است که جمجمه از آسیب محافظت می کند. تکنیک‌های مدرن جراحی مغز و اعصاب از اره‌های کرانیوتومی برای برداشتن تکه‌ای از جمجمه و دسترسی به مغز زیر آن استفاده می‌کنند.

شایان ذکر است که تمام عمل های جراحی مغز و اعصاب از این طریق به مغز نمی رسد. غده هیپوفیز که به اندازه یک نخود است در قاعده مغز و درست پشت یکی از سینوس ها در پشت حفره بینی قرار دارد. در این حالت استفاده از بینی به جای جمجمه منطقی تر است.

اگرچه بینی به اندازه کافی بزرگ نیست که بتواند مغز جدیدی را وارد کند، اما مطمئناً می تواند به عنوان مسیری برای برداشتن مغز عمل کند، هرچند به صورت جزئی.

مصریان باستان که مغز را بی اهمیت می دانستند، طی فرآیند مومیایی کردن، قطعاتی از آن را از طریق مجاری بینی خارج می کردند.

از سمت جمجمه به پایه مغز می رسد که شامل سه غشای محافظ یا مننژ است. اولی دورا نام دارد که سخت است. دومی که به درستی عنکبوتی نامیده می شود، مانند تار عنکبوت است، در حالی که سومی که پیا نام دارد، ظریف و بسیار نازک است. این ساختارها در مننژیت ملتهب می شوند.

این غشاها باعث ایجاد ثبات می شوند و از شل شدن و لغزش مغز به اطراف جلوگیری می کنند. آنها همچنین داخل جمجمه را به بخش های مجزا جدا می کنند. اولی یک مایع محافظ در اطراف خارج مغز ایجاد می کند. این مایع که به مایع مغزی نخاعی (CSF) معروف است از خون تصفیه شده ساخته شده و بی رنگ است.

مننژها همچنین کانال هایی را بین مغز و جمجمه تشکیل می دهند که مسیرهایی هستند که از طریق آنها خون و CSF از سر به قلب باز می گردند.

با برداشتن جمجمه و مننژها، دسترسی کافی برای برداشتن مغز وجود خواهد داشت.

چالش دوم: اتصال مدارها

اکنون زمان وارد کردن مغز جدید است. اینجاست که همه چیز پیچیده می شود.

مغز اطلاعات حسی را از اطراف بدن دریافت می کند و دستورالعمل هایی را برای آن ارسال می کند که باعث انقباض ماهیچه ها، ضربان قلب و ترشح هورمون از غدد می شود.

برداشتن مغز شامل بریدن 12 جفت عصب جمجمه ای است که مستقیماً از آن و نخاع خارج می شوند. اطلاعات از طریق تمام این ساختارها وارد مغز می شود و از آن خارج می شود. بنابراین می توانید ببینید که این عمل چقدر دشوار است.

اعصاب به سادگی دوباره به هم متصل نمی شوند. به محض اینکه آنها را برش می دهید، معمولاً شروع به متلاشی شدن و مرگ می کنند، اگرچه برخی از آنها در برابر آسیب مقاوم تر از سایرین هستند.

گروه های تحقیقاتی در سراسر جهان در حال آزمایش چگونگی رشد سلول های عصبی پس از آسیب هستند. ایده‌ها برای اینکه چگونه این کار ممکن است متفاوت است، اما شامل استفاده از مواد شیمیایی یا پیوند به سلول‌هایی است که بازسازی عصبی را تحریک می‌کنند.

محققان همچنین پیشنهاد کرده اند که می توان از یک چسب بیولوژیکی ویژه برای چسباندن دو انتهای بریده شده یک عصب یا نخاع به هم استفاده کرد.

برداشتن مغز همچنین شامل بریدن شریان هایی است که به آن خون می رسانند. این همچنین اکسیژن و تغذیه حیاتی را که نیاز به اتصال مجدد دارند قطع می کند.

چالش سوم: پیامدها

آخرین و نامشخص ترین دوره پیامدهای این ارتباط است. لیست گمانه زنی ها بی پایان است. آیا بیمار به هوش می آید؟ آیا او می تواند فکر کند؟ آیا می تواند حرکت کند؟ آیا می تواند نفس بکشد؟ واکنش بدن او به مغز جدید چگونه خواهد بود؟

اکثر جراحی‌های پیوند نیاز به تطبیق اهداکنندگان با گیرندگان دارند، زیرا واکنش طبیعی بدن به بافت‌های ناآشنا، پس زدن آن‌ها است.

سیستم ایمنی بدن یک سواره نظام از گلبول های سفید و آنتی بادی ها را برای حمله و تخریب بافت جدید می فرستد، زیرا وجود این بافت جدید را یک تهاجم می بیند.

مغز همچنین توسط سپر دیگری به نام سد خونی-مغزی در برابر حمله محافظت می‌شود، که می‌تواند مغز اهداکننده را برای حمله در صورت عدم بازسازی مناسب در طی جراحی باز بگذارد.

همچنین مهم است که در نظر بگیرید که مغز چگونه به خانه جدید خود واکنش نشان می دهد. در فیلمی که در ابتدای گزارش به آن اشاره شد، مغز و بدن شخصیت اصلی فیلم کاملاً هماهنگ نیست. اما مغزها می توانند رشد را یاد بگیرند. بنابراین، همانطور که نوزادان با رشد خود مجموعه ای از افکار، رفتارها، مهارت ها و توانایی ها را به دست می آورند، مغز پیوند شده نیز ممکن است همین کار را انجام دهد.

بنابراین پیوند مغز در حال حاضر بخشی از سینمای علمی تخیلی است. انجام عمل پیوند مغز که یک عمل پیچیده است، بر اساس آناتومی و فیزیولوژی اولیه، بعید است. اما باید دید گذر زمان و توسعه ابزارها و فناوری ها و افزایش تخصص و البته سرمایه گذاری بیشتر در این زمینه باعث تحقق آن می شود؟

انتهای پیام