تقنيات حديثة لاستعادة البصر

تقنية جديدة تعطي أملًا للمكفوفين في استعادة بصرهم

شهدت السنوات الأخيرة تقدمًا مذهلًا في تقنيات العلاج العصبي والتقنيات الحيوية، لكن التطور الأبرز الذي جذب أنظار العالم كان في مجال إعادة الإبصار لدى الأشخاص المكفوفين. فقد استطاعت فرق علمية وطبية متعددة التخصصات تطوير تقنيات مبتكرة تمنح الأمل للملايين من فاقدي البصر، وخصوصًا لأولئك الذين يعانون من العمى الناتج عن أمراض الشبكية أو الأعصاب البصرية. تعتمد هذه التقنيات على مبادئ علم الأعصاب، الذكاء الاصطناعي، الهندسة الحيوية، والنانو تكنولوجي، وهي تقنيات تُعد من الناحية العلمية والطبية قفزة غير مسبوقة في مجال الطب البصري العصبي.

فهم آلية العمى: الخلفية البيولوجية

لفهم طبيعة هذه التقنيات الجديدة، من الضروري أولًا استيعاب الطريقة التي يفقد بها الإنسان بصره. تتكوّن العين البشرية من أجزاء متعددة تعمل بشكل متكامل لنقل الصور من البيئة الخارجية إلى الدماغ عبر العصب البصري. عندما يحدث خلل في الشبكية، كالتنكس البقعي المرتبط بالعمر، أو في العصب البصري، مثل حالة الجلوكوما أو التهاب العصب البصري، يُفقد الاتصال بين المستقبلات الضوئية في العين والمراكز البصرية في الدماغ.

وفي كثير من حالات العمى، تظل المناطق المسؤولة عن الرؤية في الدماغ، مثل القشرة البصرية في الفص القذالي، سليمة تمامًا، مما يفتح الباب أمام إمكانيات علمية لإعادة تنشيط هذه المناطق بواسطة مدخلات بديلة تُحاكي الرؤية، ولو جزئيًا.

تقنية التحفيز الدماغي المباشر: إعادة إحياء القشرة البصرية

إحدى أهم التطورات في هذا المجال تمثلت في تقنية “التحفيز الدماغي المباشر للقشرة البصرية” (Direct Cortical Visual Stimulation)، حيث تُزرع شرائح إلكترونية ميكروية مباشرة في القشرة البصرية للدماغ. يتم ربط هذه الشرائح بكاميرا صغيرة توضع على نظارات ذكية يرتديها المريض، وتقوم الكاميرا بتحليل المشهد أمام الشخص باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، ثم تُرسل إشارات كهربائية إلى الشرائح المزروعة، التي بدورها تنشط الخلايا العصبية في الدماغ، وتُكوّن صورة بدائية أو تخيلية للشيء المرئي.

وقد أجريت تجارب ناجحة على عدد من المرضى المكفوفين الذين تمكنوا من التعرف على الأشكال والأجسام وحركتها، بل وتمكن بعضهم من القراءة باستخدام هذه التقنية، مما يمهد الطريق نحو تطبيقات أوسع وأدق في المستقبل القريب.

التكنولوجيا الحيوية: العين الإلكترونية (Bionic Eye)

تُعد تقنية “العين الإلكترونية” من أشهر الابتكارات التي وُظفت في علاج حالات العمى التام أو الشديد الناتج عن أمراض الشبكية. من أشهر النماذج في هذا المجال نظام “آرجوس II” (Argus II)، الذي يُعرف كذلك بالعين البيونية، وهو جهاز يتألف من كاميرا مثبتة على النظارات تُرسل إشارات لاسلكية إلى شريحة مزروعة في شبكية العين أو على سطحها. تقوم هذه الشريحة بتحفيز الشبكية بشكل كهربائي لتحفيز الخلايا العصبية المتبقية في العين، ومن ثم تنتقل الإشارات عبر العصب البصري إلى الدماغ.

وقد استفاد من هذه التقنية مرضى يعانون من التهاب الشبكية الصباغي، وهو مرض وراثي يؤدي إلى فقدان الخلايا المستقبلة للضوء تدريجيًا. بعد استخدام Argus II، تمكن بعض المرضى من إدراك الضوء وحركة الأجسام وتحديد الاتجاهات بدرجة ملحوظة.

تقنية النانو واستخدام الخلايا الجذعية

في سياق متصل، تسهم تقنيات النانو الحيوي والعلاجات الخلوية المستندة إلى الخلايا الجذعية في استعادة البصر من خلال آليات معقدة تعتمد على إصلاح أو استبدال الخلايا التالفة داخل العين. تعمل هذه الاستراتيجية على زراعة خلايا جذعية شبكية مُعدّلة حيويًا داخل العين لتحل محل الخلايا المستقبلة للضوء المفقودة، مما يسمح بإعادة تشغيل الشبكة العصبية البصرية بشكل تدريجي.

وقد سجلت دراسات أولية نجاحًا جزئيًا في إعادة البصر التجريبي لدى نماذج حيوانية، بينما أُجريت تجارب سريرية محدودة على البشر في اليابان وبريطانيا وأمريكا. هذا النوع من العلاج يُعد من أكثر الخيارات المستقبلية واعدة، خصوصًا إذا دُمج مع تقنيات التحرير الجيني مثل كريسبر (CRISPR) لتصحيح الطفرات الجينية المسببة للعمى.

الدمج بين الذكاء الاصطناعي والتعلم العميق

من التحديات الكبرى التي واجهت العلماء هي كيفية ترجمة البيانات المرئية المعقدة إلى إشارات عصبية مفهومة للقشرة البصرية. وهنا تدخل الذكاء الاصطناعي، وخاصة تقنيات التعلم العميق (Deep Learning)، كعامل مساعد لتفسير الصور في الزمن الحقيقي وتبسيطها إلى معلومات حركية وشكلية أساسية يمكن تحويلها إلى تحفيزات كهربائية مباشرة للدماغ.

تتطلب هذه العمليات تدريب النظام على أنماط بصرية متكررة وتكوين قاعدة بيانات ضخمة للمقارنة، حيث تعمل النماذج المدربة على اكتشاف الأجسام، تمييزها، تحديد حركتها، ثم توجيه النظام لتحفيز المناطق المناسبة من القشرة البصرية.

الجدول التالي يوضح المقارنة بين أبرز 3 تقنيات حديثة لاستعادة البصر:

التحديات الأخلاقية والطبية

رغم كل هذه الإنجازات، لا تزال هذه التقنيات تواجه تحديات معقدة على مستويات متعددة. على سبيل المثال، زراعة الشرائح الإلكترونية في الدماغ تتطلب عمليات جراحية معقدة ومحفوفة بالمخاطر مثل النزيف الدماغي أو العدوى. كما أن كفاءة الجهاز تعتمد بشكل كبير على ملاءمته العصبية لكل مريض على حدة، مما يحد من قابلية تعميمه.

من جهة أخرى، تطرح هذه التقنيات أسئلة أخلاقية حول طبيعة الوعي البصري المُصطنع، وتأثير هذه الأجهزة على الإدراك والتفاعل الاجتماعي، وحقوق المرضى في الخصوصية وحماية البيانات، خصوصًا أن بعض الأجهزة تعتمد على تسجيل الصور عبر الكاميرا المدمجة.

المستقبل والتكامل مع الواقع المعزز والواقع الافتراضي

في ظل التطور المتسارع، بدأت شركات التكنولوجيا الطبية بالعمل على دمج تقنيات الواقع المعزز (AR) والواقع الافتراضي (VR) مع هذه الأجهزة لتوفير بيئة أكثر تفاعلية للمكفوفين. الفكرة الأساسية هنا تتمثل في تطوير “نظارات ذكية” تُظهر الأشياء المهمة بشكل واضح وتُرشد المستخدم صوتيًا أو بصريًا (حسب قدرته المتبقية)، مما يساعده في الحركة المستقلة والتعرف على البيئة من حوله.

الخاتمة

تُعد هذه التقنيات مجتمعة دليلًا قويًا على قدرة الإنسان على استثمار التقدم العلمي لإنهاء مآسي حقيقية لطالما كانت تُعد غير قابلة للعلاج. من خلال الدمج بين العلم العصبي، الذكاء الاصطناعي، والهندسة الحيوية، بات الأمل في استعادة البصر واقعًا ملموسًا لا مجرد حلم.

ويبقى الأفق مفتوحًا أمام تحسين هذه التقنيات وزيادة فعاليتها وتوفيرها بشكل واسع ومنخفض التكلفة، لتصل إلى جميع الفئات المستحقة، في كل أنحاء العالم.

المراجع:

1. National Eye Institute (NEI), U.S. Department of Health and Human Services

2. Nature Biomedical Engineering – Visual prostheses: Current challenges and future directions