سیستم عصبی موجود در بدن، پیغام‌های الکتریکی را بین بخش‌های مختلف جابه‌جا می‌کند. مثلا برای تنظیم ضربان قلب، ابتدا بافت عصبی موجود در قلب، آهنگ تپش را شناسایی و آن را به مغز منتقل می‌کند.
به گزارش جام جم، همچنین از همین طریق دستورات لازم از مغز به قلب انتقال می یابد. برای نمونه هنگام نیاز مغز دستور کارکرد سریع تر را به قلب می دهد. به طور کلی سیستم عصبی انسان پیوسته به تغییرات واکنش داده و به تنظیم عملکرد بدن می پردازد.
سال هاست دانشمندان به فکر شناسایی و شبیه سازی این ارتباطات الکتریکی سیستم عصبی و اصلاح آن در مواردی که این سیستم دچار نقص عملکرد می شود، افتاده اند. قلب مصنوعی را باید یکی از نخستین دستگاه هایی دانست که با این شیوه کار می کند. قلب مصنوعی درواقع دستگاه کوچکی است که سیگنال هایی به قلب فرستاده و تپش آن را تنظیم می کند.
اما دامنه کاربردهای این شیوه می تواند بسیار گسترده باشد. یکی از حوزه هایی که چند سالی است مورد توجه قرار گرفته، استفاده از پالس های الکتریکی مصنوعی برای کنترل سیستم ایمنی بدن است.
درمان روماتیسم مفصلی با الکتریسیتهسیستم ایمنی بدن دربردارنده گلبول های سفید و نیز ماکروفاژهای ویروس خوار است. این مواد در طحال تولید شده و از طریق خون به سراسر بدن می روند و عوامل مهاجم و خارجی را نابود می کنند. در صورت بروز التهاب، سیستم ایمنی بدن به صورت خودکار مواد ضد التهاب تولید می کند. البته سازوکار این سیستم به صورت طبیعی به گونه ای است که جلوی تولید بیش از حد این مواد ضدالتهاب گرفته می شود.
مشکل اینجاست که گاهی این سیستم ایمنی خودش دچار بدکارکردی می شود. در روماتیسم مفصلی (آرتریت روماتوئید) این محدودیت طبیعی مختل شده و مقدار زیادی ماده ضدالتهاب ایجاد می شود. این مواد در مفاصل جمع شده و موجب درد شدید، تورم و حتی آسیب به بدن می شود.
بیماران مبتلا به روماتیسم مفصلی از داروهای ویژه ای استفاده می کنند تا این مواد ضدالتهاب از بین برود، اما این داروها دارای عوارض جانبی زیادی هستند و بدن این افراد در برابر عفونت آسیب پذیر می شود. همچنین گاهی اوقات این داروها برای بسیاری از بیماران تاثیر چندانی ندارد، اما شاید بتوان با ارسال سیگنال های مصنوعی به بدن، این بیماری را کنترل کرد.
امیدی برای بیماران مبتلا به روماتیسم مفصلیاگر بدن دستور تولید بیش از حد مواد ضد التهاب را می دهد، پس حتما می توان با ارسال سیگنال های مصنوعی به سیستم ایمنی، جلوی تولید بیش از حد این مواد را گرفت. این فکری بود که چند سال پیش به ذهن گروهی از پژوهشگران رسید. آنها در نخستین گام به سراغ 12 بیمار اهل کشور بوسنی رفتند. رایانه کوچکی در گردن این افراد قرار گرفت تا پیغام های الکتریکی مصنوعی را به صورت مستقیم به عصب واگ (شاهراه عصبی که مغز را به اندام های اصلی متصل می کند) ارسال کنند. نتایج به دست آمده نشان داد این شیوه با ارسال دستور کاهش تولید مواد ضد التهاب به طحال توانست موجب کاهش تورم و درد شدید در این افراد شود. از همه مهم تر این که این شیوه برخلاف شیوه های دارویی هیچ عارضه جانبی ندارد. در این شیوه فقط 80 درصد از مواد ضد التهاب نابود می شوند که بسیار ایمن تر از نابودی 100 درصد این مواد توسط داروهای شیمیایی رایج است. درواقع این شیوه توان دفاعی بدن را کاهش نمی دهد.
نوید درمان بیماری های مختلفموفقیت شیوه جدید الکتریکی برای کنترل بیماری روماتیسم مفصلی می تواند نویددهنده دستیابی به شیوه های جدیدی برای دیگر بیماری ها باشد. هر عضو بدن با سیستم عصبی به مغز متصل است و در نتیجه با شناسایی مسیر عصبی منحصر به فرد مورد استفاده و ساختار سیگنال های آن می توان عملکرد مختل شده را اصلاح کرد.
البته دادن دستورات مختلف در قالب سیگنال های الکتریکی مصنوعی به رشته های عصبی با یک مشکل اصلی روبه روست و آن هم تجمع عصب های مختلف در کنار هم است که کار شناسایی دقیق هریک از آنها را دشوار می سازد. دانشمندان برای رفع این مشکل میزان الکتریسته وارد شده را تا حدی کم می کنند تا تنها موجب تحریک چند عصب شود.
نکته: درمان با الکتریسیته می تواند درهای جدیدی برای درمان بیماری های مختلف باز کند. شناسایی دقیق ساز و کار ارسال سیگنال به اندام ها و بافت های مختلف بدن و شبیه سازی این سیگنال ها می تواند جایگزین مناسب و بدون دردسری برای بسیاری از بیماری ها باشد
یکی از بیماری هایی که استفاده از الکتریسیته در آن مورد مطالعه قرار گرفته، آسم است. حملات آسم با ترشح هورمون آدرنالین آغاز می شود که این خود موجب برانگیختگی و انقباض سیستم تنفسی می گردد. حال کافی است دستور تولید نورآدرنالین را ـ که برانگیختگی ناشی از هورمون آدرنالین را از بین می برد ـ به بدن داد تا فعالیت های بدن بویژه در سیستم تنفسی به حالت عادی بازگردد.
آزمایش این شیوه روی گروهی از بیماران موفقیت آمیز بود. 81 بیمار مراجعه کننده به بخش اورژانس که دچار حمله آسمی شده بودند، ولی داروهای معمول ضد آسم برای آنها موثر نبود، پس از تحریک الکتریکی به حالت عادی بازگشتند.
الکترودهای هوشمندبدن به صورت خودکار می تواند بدکارکردی بخش های مختلف خود را شناسایی کند، اما در برخی موارد خودش دچار مشکل می شود. ساخت الکترودی هوشمند که بتواند سیگنال های طبیعی عصب های مختلف را بررسی و هرگونه اختلال را شناسایی کند می تواند گام مهمی در جلوگیری از بیماری های مختلف باشد. در حال حاضر چند شرکت بزرگ در جهان در حال کار روی ساخت الکترودی در ابعاد یک دانه برنج هستند تا بتوانند به پایش شرایط پیغام های الکتریکی رد و بدل شده در سیستم عصبی افراد بپردازند.
درمان سرطان با الکتریسیته
یکی از شگفت انگیزترین کاربرد شیوه مداخله الکتریکی را باید در درمان سرطان دانست. راز این شیوه را باید در میزان بار الکتریکی هر سلول دانست. سلول های بدن دارای بار منفی در درون خود هستند. میزان بار منفی در هر دسته از سلول ها با دیگری متفاوت است. حال با ارسال بار الکتریکی مشخصی به سلول های سرطانی می توان آنها را نابود کرد. خوشبختانه آزمایش این شیوه روی بچه قورباغه ها نشان دهنده امکانپذیر بودن این رویکرد نوین است.
در آزمایشی که سال گذشته انجام شد، دانشمندان توانستند با دادن داروهای ویژه حاوی یون الکتریکی به بچه قورباغه های دارای سرطان، روند رشد سلول های سرطانی را در آنها متوقف کنند.
رشد دوباره اعضای بدن با تحریک الکتریکیاما شاید شگفت انگیز ترین کاربرد الکتریسیته را باید در تحریک سلول های مختلف برای رشد فراطبیعی دانست. همان طور که اشاره شد هر دسته از سلول های بدن دارای بار الکتریکی مشخصی درون خود هستند.
دانشمندان به این نتیجه رسیدند که همین بار الکتریکی در سلول های جنینی، تعیین کننده اندامی که هر سلول سرانجام به آن تبدیل می شود، است. برای نمونه بار الکتریکی درون سلول های جنینی که به چشم تبدیل می شوند با بار الکتریکی سلول هایی که به روده تبدیل می شوند متفاوت است.
در یک آزمایش، ولتاژ مشخصی به سلول هایی که به روده قورباغه تبدیل می شوند اعمال شد تا این سلول ها بار منفی معادل با بار سلول های چشمی این موجود را بیابند. در کمال تعجب مشاهده شد این سلول ها تغییر کارکرد داده و ساختار چشمی را در سیستم هاضمه حیوان ایجاد کردند.
جالب تر این که با قرار دادن قورباغه ای که یکی از پاهایش کنده شده بود در محلولی ویژه که جریان یون های سدیم در سلول ها را تسهیل می کرد، پای این جانور دوباره رشد کرد و جایگزین پای از دست رفته شد. به کلامی دیگر سیستم تحریک الکتریکی نه تنها می تواند جلوی رشد ناخواسته برخی سلول ها را بگیرد، بلکه حتی می تواند به رشد سلول های دیگر هم کمک کند.
آینده روشن کاربرد الکتریسیته در پزشکیدرمان با الکتریسیته می تواند درهای جدیدی را برای درمان بیماری های مختلف باز کند. شناسایی دقیق ساز و کار ارسال سیگنال به اندام ها و بافت های مختلف بدن و شبیه سازی این سیگنال ها می تواند جایگزین مناسب و بدون دردسری برای بسیاری از بیماری ها باشد. همچنین می توان ابزارهایی برای ارزیابی سیگنال های الکتریکی درونی بدن برای پایش کارکرد درست اندام های مختلف طراحی نمود. آنچه مشخص است این که دانش پزشکی هنوز ابتدای این مسیر است و آینده ای روشن را می توان برای این حوزه دید.
