في النهاية ، اكتشف Xenofon Strakosas ، الأستاذ المساعد الذي يعمل في مختبر Berggren ، المشكلة: في النباتات ، يساعد بيروكسيد الهيدروجين رابطة المادة المحقونة معًا ، ولكن لا يوجد ما يكفي من بيروكسيد في الحيوانات لفاعلية التفاعل. لذا أضاف Strakosas بعض العناصر الإضافية إلى المزيج: إنزيم يستخدم الجلوكوز أو اللاكتات ، وهو شائع في الأنسجة الحيوانية ، لإنتاج البيروكسيد ، وإنزيم آخر يكسر البيروكسيد. فجأة ، تشكلت الأقطاب بشكل مثالي.
بالنسبة لخبراء مثل ماريا أسبلوند ، أستاذة التكنولوجيا الحيوية الإلكترونية الدقيقة في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد ، فإن فكرة تشكيل أقطاب كهربائية داخل الجسم جديدة تمامًا. تقول: “يمكن للكيميائيين أن يجعلوا أشياء لم أكن أتخيلها أبدًا”. لكن Asplund ، التي أمضت أكثر من عقد من الزمان في العمل على إنشاء المزيد من الأقطاب الكهربائية الصديقة للدماغ ، لا تخطط للتخلي عن طرقها المجربة والمختبرة لإنشاء الأقطاب الكهربائية حتى الآن. أولاً ، لم يتم اختبار هذه الأداة الجديدة على الثدييات – ولا أحد يعرف كم ستدوم داخل الجسم. الأهم من ذلك ، على الرغم من أن الأقطاب الكهربائية قد تكون قادرة على توصيل الإشارات الكهربائية بنجاح ، إلا أن بيرجرين وزملائه ليس لديهم حل لإخراج هذه الإشارات من الدماغ حتى يتمكن العلماء من رؤيتها بالفعل ، أو لإرسال التيار حتى تتمكن الأقطاب الكهربائية من رؤيتها. تستخدم لتحفيز الدماغ.
لديهم عدد من الخيارات. قد يكون أحدها هو لصق سلك معزول مباشرة في القطب الكهربي لنقل إشاراته من أعماق الدماغ إلى سطح الجمجمة ، حيث يمكن للعلماء قياسها. ومع ذلك ، يمكن أن يتسبب هذا السلك في تلف أنسجة المخ ، وهو بالضبط ما يحاول الفريق تجنبه. بدلاً من ذلك ، قد يحاولون تصميم مكونات أخرى ، مثل القطب ، يمكن أن تتجمع ذاتيًا داخل الدماغ ، بحيث يمكن قراءة الإشارة لاسلكيًا من الخارج.
إذا اكتشف بيرجرين وزملاؤه كيفية التواصل مع أقطابهم الكهربية ، فسيظلون يكافحون للتنافس مع أحدث الأجهزة مثل نيوروبكسلز ، التي يمكنها التسجيل من مئات الخلايا العصبية في وقت واحد. يقول جاكوب روبنسون ، الأستاذ المشارك في الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة رايس في تكساس ، إن تحقيق هذه الدرجة من الدقة باستخدام قطب كهربائي ناعم قد يكون أمرًا صعبًا. “عادة ما تكون هناك مفاضلة بين الأداء والتدخل ،” كما يقول. “التحدي الهندسي هو دفع هذا الظرف.”
في البداية على الأقل ، قد يكون تحفيز الدماغ تطبيقًا أفضل للأقطاب الكهربائية اللينة ، لأنه لا يتطلب الدقة تمامًا. حتى التسجيلات غير الدقيقة يمكن أن تفيد الأشخاص المصابين بالشلل التام ، كما يقول آرون باتيستا ، أستاذ الهندسة الحيوية في جامعة بيتسبرغ الذي يبحث في واجهات الدماغ والحاسوب في القرود. قد لا تكون الأقطاب الكهربائية اللينة قادرة على إنتاج كلام بطلاقة عن طريق القياس المباشر لإشارات دماغ شخص ما – ولكن بالنسبة للمرضى الذين لا يستطيعون الحركة على الإطلاق ، فإن مجرد القدرة على نقل “نعم” أو “لا” من شأنه أن يحدث فرقًا هائلاً.
ومع ذلك ، فإن أقطاب البوليمر ليست مجرد نسخة أكثر أمانًا وفوضى من الأقطاب الكهربائية التقليدية. نظرًا لأنها تتشكل فقط في وجود مواد معينة ، يمكن استخدامها لاستهداف أجزاء من الدماغ ذات خصائص كيميائية معينة. يخطط Berggren و Strakosas لضبط وصفتهم بحيث يتماسك الجل فقط في مناطق الدماغ حيث يتوفر الكثير من اللاكتات – أي المناطق النشطة للغاية. باستخدام هذه الإستراتيجية ، يمكنهم على وجه التحديد استهداف منطقة الدماغ حيث تنشأ نوبات شخص ما. سيختبرون قريبًا هذا النهج في الفئران المصابة بالصرع. من حيث المبدأ ، يمكنهم أيضًا إنشاء مادة لا تستخدم الجلوكوز ولا اللاكتات ولكن بعض المواد الأخرى لمساعدة القطب على تكوين – ناقل عصبي معين ، على سبيل المثال. بهذه الطريقة ، ستنتهي الأقطاب الكهربائية فقط في أجزاء من الدماغ عالية في هذا الناقل العصبي المحدد ، مما يسمح لعلماء الأعصاب باستهداف مناطق معينة من الدماغ بدقة.
إذا تمكن بيرجرين وفريقه من التغلب على العقبات العلمية التي تنتظرهم ، فستكون مهمتهم النهائية هي التنقل في غابة اللوائح التي تحكم الأجهزة المستخدمة في الإعدادات الطبية. من المستحيل توقع المدة التي قد يستغرقها ذلك ، خاصة بالنسبة لمواد جديدة. لكن باتيستا يعتقد مع ذلك أن هذا الاكتشاف يبشر بعصر جديد في تكنولوجيا الأقطاب الكهربائية ، بغض النظر عن بُعدها.
يقول: “لا يمكنني التأكد من أن أي شخص يعيش اليوم سيحصل على غرسة عصبية إلكترونية مرنة”. “لكن يبدو من المحتمل الآن أن شخصًا ما سيفعل ذلك يومًا ما.”
