وقد نجح باحثون من قسم الهندسة الطبية – البيوالكترونيك في جامعة “تربيت مدرس” في تصميم وبناء جهاز لمزامنة التحفيز الكهربائي المتناوب عبر الجمجمة والعضلات، بهدف تطوير استراتيجيات إعادة تأهيل أكثر فعالية لمرضى السكتة الدماغية.
وتُعدّ السكتة الدماغية أحد الأسباب الرئيسية للإعاقة طويلة الأمد حول العالم، مما يبرز الحاجة الملحة لاستراتيجيات إعادة تأهيل أكثر فعالية لدعم وتعزيز الشفاء الحركي.
وفي هذا الصدد، صرّح أبوالفضل أسديان – الذي أجرى هذا البحث ضمن أطروحة الماجستير في الهندسة الطبية – قائلاً: لقد أظهرت تقنيات مثل التحفيز بالتيار المتناوب عبر الجمجمة tACS الذي ينظم النشاط العصبي في القشرة الحركية، والتحفيز الكهربائي للعصب عبر الجلد TENS الذي يستهدف الأعصاب المحيطية في الأطراف المصابة، كلاهما إمكانات واعدة في تعزيز اللدونة العصبية وتحسين الوظيفة الحركية. وأضاف: إلا أن الدراسات الحديثة تشير إلى أن الجمع بين تحفيز الأعصاب القحفية والمحيطية بشكل متزامن مع ضبط طور التحفيز بدقة، قد يحقق تحسينات وظيفية أكبر، حيث يبدو أن هذا النهج يعزز التنسيق بين الجهاز العصبي المركزي والمحيطي.
وأوضح الباحث حول مشروعه البحثي قائلاً: تقدم هذه الأطروحة تصميم وتنفيذ نظام تحفيز كهربائي جديد يقدم تحفيزاً متزامناً للأعصاب القحفية والمحيطية. وقد تم هندسة هذا النظام لإنتاج إشارات متزامنة زمنياً ومكانياً من خلال دمج عدة مكونات رئيسية. وتابع قائلاً: تشمل هذه المكونات: مولدات الموجة التناظرية، ومضخمات عالية الدقة، ودوائر حلقة قفل الطور للمزامنة، ووحدات عزل أمانية لحماية المريض، بالإضافة إلى دائرة خرج واقية.
وأضاف أسديان: أظهرت المحاكاة والاختبارات التجريبية أن هذا النظام قادر على الحفاظ على أشكال موجات إشارية مستقرة، وتحقيق تزامن طوري دقيق، والعمل بأمان تحت مجموعة واسعة من ظروف الحمل.
وفي ختام حديثه، أضاف الباحث: بعد التحقق الكهربائي الناجح للنظام، تم تقييمه باستخدام نماذج تجريبية تعتمد على محاكاة دوائر فروة الرأس البشرية. وأكدت قياسات الأوسيلوسكوب أنه بينما كانت إشارات التحفيز متطابقة في التردد والطور، اختلفت التيارات الخارجة، ومع هذا التباين، ظل الجهاز قادراً على إحداث تعديل ملحوظ في النشاط العصبي. هذه النتائج تدعم قدرة النظام على التأثير الفعال في التواصل بين الدماغ والعضلات.
