تقنية جديدة للتحكم في العضلات باستخدام الضوء تفتح آفاقاً للطب

نجح علماء في وضع بروتينات حساسة للضوء في خلايا عصبية للتحكم في العضلات، مما يمثل تقدماً مهماً في مجال الطب الحيوي. وفقاً لـ "ستادي فايندز"، أجرى باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تجارب في "علم البصريات الوراثي"، حيث أدخلوا بروتينات حساسة للضوء تسمى الأوبسين في خلايا عصبية محددة، مما يمكنهم من تنشيطها أو تثبيطها بشكل انتقائي باستخدام الضوء.

وباستخدام منصة تحفيز مبتكرة تعتمد على الضوء، يمكنها استهداف أعصاب محددة بدقة، اختبر الباحثون نظريتهم في تجارب مختبرية على الفئران. ووجدوا أن بتعديل مدة النبضة وتكرار الإشارات الضوئية، يمكن التحكم في قوة العضلات بدقة ملحوظة.

 لم يقتصر التحفيز البصري الوراثي على توليد قوى قصوى أعلى من التحفيز الكهربائي، بل أتاح أيضاً زيادة خطية وتدريجية في القوة، مما يوفر تحكماً دقيقاً يتجاوز نموذج "الكل أو لا شيء" التقليدي في التحفيز الكهربائي.

واستخدم العلماء التحفيز الكهربائي التقليدي لتنشيط العضلات بشكل مصطنع لدى الأشخاص الذين يعانون من ضعف في الوظيفة الحركية، لكن الإشارات الكهربائية تفتقر إلى التحكم الدقيق وتسبب إرهاقاً سريعاً للعضلات. بدمج العوامل الفيزيائية الحيوية مثل ديناميكيات الأوبسين وخصائص الأوتار العضلية، يمهد النموذج المبتكر الطريق لتصميم أنظمة تحكم بتطبيقات واسعة، مما يمكن المصابين بالشلل أو الحالات العصبية من استعادة القدرة على أداء المهام التي تتطلب مهارات حركية دقيقة، وتنشيط الأطراف الاصطناعية بحركات أكثر واقعية ومقاومة للتعب.