นายเกิร์ต-แจน ออสแคม (Gert-Jan Oskam) ชาวเนเธอร์แลนด์ วัย 40 ปี เป็นอัมพาตจากอุบัติเหตุจักรยานเมื่อ 12 ปีก่อน กลับมาเดินได้อีกครั้งในวันนี้ เพียงแค่ใช้ “การคิด” นับเป็นความสำเร็จจากการผ่าตัดปลูกถ่ายสมองอิเล็กทรอนิกส์ครั้งแรกในวงการแพทย์
รายงานการศึกษาเกี่ยวกับการปลูกถ่ายสมองอิเล็กทรอนิกส์ของนายออสแคมถูกตีพิมพ์ในวารสารเนเจอร์ (Nature) และเผยแพร่เมื่อวันที่ 24 พฤษภาคมที่ผ่านมา โดยนักวิจัยในสวิตเซอร์แลนด์ได้อธิบายว่า นายออสแคมเข้ารับการปลูกถ่ายวัสดุเทียม 2 ชิ้น โดยชิ้นแรก คือ “สมองอิเล็กทรอนิกส์” ซึ่งเป็นวัสดุเทียมที่ทำหน้าที่เหมือน “สะพานดิจิทัล” (Digital Bridge) ที่ช่วยถ่ายทอดสัญญาณความคิดของนายออสแคมไปยังขาและเท้า ในขณะที่วัสดุเทียมอีกชิ้นจะอยู่ที่กระดูกสันหลังและทำหน้าที่รับสัญญาณความคิดจากสมอง
Photo By Jimmy Ravier / EPFL
ดร.เกรกอรี คูร์ทีน (Grégoire Courtine) ผู้เชี่ยวชาญด้านไขสันหลังจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิส และผู้นำโครงการศึกษาดังกล่าวระบุว่า ภายหลังการปลูกถ่ายวัสดุเทียมดังกล่าว ทำให้นายออสแคมสามารถยืน เดิน และขึ้นทางลาดได้ด้วยการใช้ไม้ค้ำช่วยพยุง แม้การเคลื่อนไหวจะค่อนข้างช้า แต่ก็ลื่นไหลดี และตอนนี้ก็เป็นเวลา 1 ปีแล้ว นับจากการปลูกถ่ายวัสดุเทียม โดยนายออสแคมยังคงสามารถทำกิจกรรมต่าง ๆ ได้ รวมถึงการขึ้นบันได โดยไม่ต้องเข้ารับการรักษาหรือการกระตุ้นอื่น ๆ เพิ่มเติม
“ตอนนี้นายออสแคมสามารถเดินไปรอบ ๆ บ้านได้แล้ว ขึ้นและลงจากรถด้วยตนเอง และนี่ยังเป็นครั้งแรกในรอบหลายปีอีกด้วยที่เขายืนดื่มที่บาร์ สิ่งเหล่านี้ทำให้เขารู้สึกเหมือนเป็นผู้ควบคุมร่างกายของตัวเองอีกครั้ง” ดร.คูร์ทีน กล่าว
การผ่าตัดปลูกถ่ายสมองอิเล็กทรอนิกส์ ไม่ใช่นวัตกรรมการแพทย์แรกที่มุ่งมั่นช่วยเหลือผู้ที่ได้รับบาดเจ็บบริเวณกระดูกสันหลังให้กลับมาขยับร่างกายได้อีกครั้ง โดยก่อนหน้านี้ในปี 2016 กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย ดร.คูร์ทีน เช่นกัน สามารถฟื้นฟูความสามารถในการเดินของลิงที่เป็นอัมพาตได้ ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่มช่วยให้ชายคนหนึ่งสามารถควบคุมมือที่เป็นอัมพาตของเขาได้อีกครั้ง
และในปี 2018 โครงการศึกษาของ ดร.คูร์ทีน เช่นกัน ได้คิดค้นวิธีการกระตุ้นสมองด้วยเครื่องกำเนิดชีพจรไฟฟ้า เพื่อให้ผู้ที่เป็นอัมพาตบางส่วนสามารถเดินและขี่จักรยานได้อีกครั้ง และเมื่อปี 2022 ที่ผ่านมานี่เอง ขั้นตอนการกระตุ้นสมองขั้นสูง สามารถทำให้ผู้ป่วยที่เป็นอัมพาตกลับมาเดิน ว่ายน้ำ และปั่นจักรยานได้อีกครั้ง ภายในวันเดียวหลังการรักษาเสร็จสิ้น
นายออสแคมระบุว่า ก่อนหน้านี้เขาเคยได้รับการรักษาและการกระตุ้นต่าง ๆ เพื่อให้กลับมาเดินได้อีกครั้ง ซึ่งผลลัพธ์นั้นทำให้เขาสามารถเดินได้บ้าง แต่ก็ไม่มีพัฒนาการที่ดีขึ้นมากไปกว่านั้น นอกจากนี้ การกระตุ้นต่าง ๆ ยังทำให้เขารู้สึกว่า เขาถูกควบคุมจากสิ่งเหล่านั้น หรือแม้แต่มี “บางสิ่ง” ที่กั้นขวางระหว่างสมองของเขากับขาของตนเอง แต่การปลูกถ่ายสมองอิเล็กทรอนิกส์นี้ทำให้เขารู้สึกว่าเขาเป็นผู้ควบคุมร่างกายของตนเองอีกครั้ง
ดร.คูร์ทีน อธิบายความรู้สึกดังกล่าวว่า วัสดุเทียม 2 ชิ้น ทำงานในลักษณะการถอดรหัสความคิดของนายออสแคม ซึ่งเริ่มต้นจากการตรวจจับสัญญาณไฟฟ้าในสมองของเขา แล้วจับคู่กับการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ ทำให้นายออสแคมสามารถเคลื่อนไหวร่างกายได้ด้วยความคิดของเขา โดยวัสดุเทียมที่ถูกปลูกถ่ายนี้ทำหน้าที่เป็น “สะพานดิจิทัล” ที่ช่วยถ่ายทอดคำสั่งจากสมองไปสู่กระดูกสันหลังที่ได้รับบาดเจ็บนั่นเอง
ทางด้าน ดร.แอนดรูว์ แจ็กสัน (Andrew Jackson) นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่า เป็นเวลานานหลายทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์ในสาขานี้สร้างทฤษฎีและทำการทดลองมากมายเกี่ยวกับการเชื่อมต่อสมองกับเครื่องกระตุ้นไขสันหลัง แต่นี่เป็นครั้งแรกที่พวกเขาประสบความสำเร็จในผู้ป่วยที่เป็นมนุษย์
อย่างไรก็ตาม ดร.แจ็กสัน ได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับการปลูกถ่ายสมองอิเล็กทรอนิกส์ว่า การปลูกถ่ายวัสดุเทียมดังกล่าวทำให้ผู้ป่วยมีอิสระในการควบคุมร่างกายจริง ๆ หรือไม่ แล้วแหล่งที่มาของคำสั่งควบคุมร่างกายเหล่านั้นมาจากไหน
“มันเป็นเรื่องที่น่าสนใจมาก แต่ในขณะเดียวกัน คุณก็ยังเห็นเส้นตัดเบลอ ๆ ของขอบเขตทางจริยธรรม ระหว่างสิ่งที่เป็นสมองและสิ่งที่เป็นเทคโนโลยี” ดร.แจ็กสัน กล่าว
เพื่อเป็นการตอบข้อคำถามดังกล่าวและยืนยันว่านายออสแคมเป็นผู้ควบคุมร่างกายของตนเองจริง ๆ ดร.คูร์ทีน และทีมงานระบุว่า พวกเขาได้เพิ่มเติมการฝังตัวนำไฟฟ้า (Electrodes) ในกะโหลกศีรษะและกระดูกสันหลังของนายออสแคม แล้วใช้โปรแกรมในการติดตามการทำงานของวัสดุเทียม โดยตัวนำไฟฟ้าจะสว่างขึ้น เมื่อสมองของนายออสแคมพยายามส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังไขสันหลังเพื่อขยับส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย
Photo By Jimmy Ravier / EPFL
ทั้งนี้ การตั้งค่าของตัวนำไฟฟ้าในค่าที่แตกต่างกัน ยังช่วย ดร.คูร์ทีน และทีมงานระบุได้อีกด้วยว่าสัญญาณไฟฟ้าที่สมองส่งออกมา ตั้งใจจะขยับร่างกายในส่วนใด เช่น ค่าหนึ่งสำหรับการพยายามขยับข้อเท้า และอีกค่าหนึ่งสำหรับการพยายามขยับสะโพก
ทางด้าน ดร.โจเซลิน บลอช (Jocelyne Bloch) ศัลยแพทย์ระบบประสาทแห่งมหาวิทยาลัยโลซาน และผู้ที่ดำเนินการผ่าตัดปลูกถ่ายวัสดุเทียมเข้าไปในตัวนายออสแคมเปิดเผยว่า การศึกษาในครั้งนี้เป็นเหมือนกับนิยายวิทยาศาสตร์ที่เป็นจริง อย่างไรก็ตาม เธอยอมรับว่าการผ่าตัดปลูกถ่ายสมองอิเล็กทรอนิกส์นี้ยังอยู่ในขั้นการทดลองพื้นฐาน และต้องใช้เวลาอีกหลายปีกว่าจะที่นำไปใช้กับผู้ป่วยอัมพาตทั่วไปได้
ดร.คูร์ทีน และทีมงานยอมรับว่า การศึกษาในครั้งนี้ยังคงมีข้อจำกัดอยู่มาก โดยเฉพาะความคิดของสมองที่มีกระบวนการอันลึกซึ้งและยังคงแยกแยะได้ยาก แม้ว่าจะมีการฝังตัวนำไฟฟ้าเพื่อระบุการนำส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังไขสันหลังเพื่อขยับส่วนต่าง ๆ ของร่างกายก็ตาม ทำให้การรักษาโดยการผ่าตัดปลูกถ่ายสมองอิเล็กทรอนิกส์นั้น เหมาะสำหรับการรักษาร่างกายส่วนล่างให้สามารถเคลื่อนไหวได้มากกว่าร่างกายส่วนบนที่มีความซับซ้อนมากกว่า
ทั้งนี้ การผ่าตัดเพื่อฝังวัสดุเทียมยังถือเป็นการรักษาที่รุกรานร่างกายของผู้ป่วย เพราะต้องใช้การผ่าตัดหลายครั้งและการทำกายภาพบำบัดหลายชั่วโมง นอกจากนี้ ยังมีโอกาสที่ร่างกายจะปฏิเสธวัสดุเทียม เนื่องจากมองว่าเป็นสิ่งแปลกปลอมอีกด้วย
“แม้ว่าจะมีอุปสรรคและข้อจำกัดอีกมาก แต่สิ่งสำคัญที่สุดสำหรับเราไม่ใช่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ แต่คือการทำให้เทคโนโลยีนี้พร้อมใช้งานสำหรับผู้ป่วยทุกคนที่ต้องการ” ดร.คูร์ทีนกล่าว
ที่มา : NY Times
พิสูจน์อักษร : สุชยา เกษจำรัส