შეიძლება ითქვას, მეცნიერებმა ადამიანის ტვინში ფანჯარა გახსნეს. მათ პაციენტის თავის ქალაში გამჭვირვალე პანელი ჩასვეს და მისი მეშვეობით ტვინთან დაკავშირებული მონაცემები წარმატებით შეაგროვეს; ამ დროს პაციენტს ეღვიძა და სხვადასხვა დავალებას ასრულებდა. მედიცინის ისტორიაში მსგავსი რამ პირველად მოხდა.

კვლევაში მონაწილეობა 39 წლის ჯარედ ჰეგერმა მიიღო მოხალისეობრივად. მან 2019 წელს ტვინის ტრავმული დაზიანება მიიღო სკეიტბორდით სრიალისას. თავის ქალიდან მას გარკვეული ნაწილი ქირურგიულად მოაშორეს. ამით ადგილის გამოთავისუფლება სურდათ, რადგან მოშუშების პროცესში ტვინის ქსოვილი სივდება.

კოვიდპანდემიისას შექმნილი შეფერხებების გამო ჰეგერმა თავის ქალის პროთეზი ორი წლის განმავლობაში ვერ ჩაისვა, ამიტომ ახალი მეთოდის გამოცდა მისთვის საკმაოდ მოსახერხებელი აღმოჩნდა. ოპერაციის მოლოდინში ჰეგერი კვლევით პროექტში ჩაერთო, რომელსაც პროფესორი ჩარლზ ლიუ ხელმძღვანელობდა. როდესაც პროთეზის ოპერაციის დრო მოვიდა, ჰაგერი კვლავაც შეუერთდა მეცნიერებს, რომლებიც იმ დროისთვის ახალ ტექნიკას, ფუნქციურ ულტრაბგერით ტომოგრაფიას (fUSI), იკვლევდნენ.

ულტრაბგერითი გამოკვლევა MRI-სთან შედარებით იაფია. იგი პაციენტისთვის მეტად კომფორტულია — MRI-ის აპარატში ადამიანი უძრავად უნდა იწვეს, ხოლო ულტრაბგერით მაშინაც კი შეიძლება მონაცემების შეგროვება, როცა პაციენტი ჩვეულებრივ აქტივობებს ასრულებს.

///

ტვინის ტრავმული დაზიანების მქონე ადამიანებს ნევროლოგიური პრობლემები ხშირად უჩნდებათ, მათ შორის დემენცია. მკვლევრებს იმედი აქვთ, რომ fUSI ამის მონიტორინგის საშუალებას მოგვცემს:

"თუ ჩვენ შევძლებთ და თავის ქალის იმპლანტანტის საშუალებით ინფორმაციას მოვიპოვებთ, საშუალება გვექნება, პაციენტს უფრო უსაფრთხოდ და პროაქტიულად ვუმკურნალოთ", — განაცხადა ლიუმ.

პრობლემა ისაა, რომ fUSI ტრადიციული თავის ქალის პროთეზით არ მუშაობს. სწორედ აქედან წამოვიდა გამჭვირვალე ფანჯრის იდეა.

პროთეზი პოლიმეთილ მეთაკრილატისგან დაამზადეს, პლექსიგლასის მსგავსი მასალისგან. მან არამხოლოდ ჰეგერის თავის ქალა შეავსო, არამედ მკვლევრებს ტვინის მონაცემთა შეგროვების საშუალებაც მისცა. მთლიანი პლასტმასის ნაჭერი 4 მილიმეტრი სისქისა იყო; ორმილიმეტრიანი სექცია ულტრაბგერის ტრანსდუსერს საშუალებას აძლევდა, ტვინის პარიეტალურ და მოტორულ ქერქებამდე მიეღწია.

"ტვინის ეს ნაწილი, რომელსაც განზრახვების ფორმირებისა და მოტორული ფუნქციონირებისთვის მნიშვნელოვანი როლი აქვს, ჩვენს ლაბორატორიაში სხვა მეთოდებით უკვე საფუძვლიანადაა შესწავლილი", — განმარტა პროფესორმა რიჩარდ ანდერსენმა, ერთ-ერთმა მკვლევარმა.

გუნდმა მანამდე ვირთხებზე ჩაატარა მოდელირება და ექსპერიმენტები, რათა ოპტიმალური შედეგების მისაღწევად სხვადასხვა ტიპის იმპლანტანტი და fUSI-ს პარამეტრები გამოეცადათ. მიღებულმა მონაცემებმა დამაიმედებელი შედეგი აჩვენა, შემდეგ კი ტექნიკის ადამიანზე გამოცდის დრო დადგა.

ოპერაციამდე და მის შემდეგ ჰაგერს სთხოვეს, კომპიუტერზე "წერტილების შეერთების" თავსატეხი ამოეხსნა; ულტრაბგერითი კვლევის მიმდინარეობისას დაავალეს გიტარაზე დაკვრაც. მეცნიერებს იმის გაგება სურდათ, რამდენად ზუსტად იმუშავებდა fUSI გამჭვირვალე პლასტმასის ფანჯრის გავლით.

"სიზუსტე, რა თქმა უნდა, შემცირდა, მაგრამ მნიშვნელოვანია, რომ, ჩვენი კვლევის მიხედვით, იგი მაინც საკმარისად მაღალი აღმოჩნდა. ამასთანავე, ტვინისა და კომპიუტერის დამაკავშირებელი სხვა პლატფორმებისგან განსხვავებით, რომლებიც ტვინში ელექტროდების ჩასმას მოითხოვს, ამის გამოყენებისას ბევრად ნაკლები ბარიერი იქმნება", — განაცხადა ლიუმ.

ტვინში გამჭვირვალე ფანჯრის ჩასმა თავისთავად საინტერესოა, თუმცა ამან პაციენტებისთვის გრძელვადიანი სარგებელიც შეიძლება მოიტანოს. მაგალითად, მსგავსი ოპერაციების დროს იმპლანტანტის ქვეშ ზოგჯერ სისხლი დედდება; გამჭვირვალე ფანჯრის არსებობისას ქირურგები ამის მონიტორინგს შეძლებენ.

იმ შემთხვევაში, თუკი ამგვარ პროთეზს მეტ ადამიანს შესთავაზებენ, მეცნიერები ტვინის ტრავმული დაზიანების შესახებაც მეტ ინფორმაციას მოიპოვებენ. მეთოდს პაციენტების დასახმარებლად დიდი პოტენციალი აქვს, თუმცა მანამ, სანამ ტექნოლოგია ფართოდ დაინერგება, მეტი კვლევა და კლინიკური ცდა უნდა ჩატარდეს.

ნაშრომი ჟურნალში Science Translational Medicine გამოქვეყნდა.