Braininnovations
ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับองค์กรนวัตกรรมสมอง
องค์กรนวัตกรรมสมองเป็นบริษัทร่วมทุนเพื่อบูรณาการการวิจัยสมองเข้ากับเทคโนโลยีเพื่อสร้างการรักษาใหม่สำหรับโรคที่รักษายาก องค์กรนวัตกรรมสมองถูกจัดตั้งขึ้นโดยความร่วมมือระหว่าง BRAI²N ในประเทศเบลเยี่ยม (ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยสมอง Antwerp สำหรับนวัตกรรมและสหวิทยาการ เกี่ยวกับ Neuromodulation) กับ ศูนย์การศึกษาในประเทศเนเธอแลนด์อีกสองแห่งได้แก่ 1. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟ (Delft University of Technology) และ 2. แผนกประสาทวิทยาศาสตร์ของศูนย์การแพทย์อีราสมุส (Erasmus) รอตเตอร์ดัม (Rotterdam) โดยนำข้อมูลเกี่ยวกับการวิจัยที่เริ่มจากคนไข้ที่นอนอยู่บนเตียง มาประยุกต์ใช้กับการทดลองในห้องแลป (bed-to-bench) และในทางกลับกันได้นำผลการทดลองจากห้องแลปไปใช้กับคนไข้ที่นอนอยู่บนเตียง (bench-to-bed) องค์กรนวัตกรรมสมองได้เติมเต็มช่องว่างในเวชศาสตร์ปริวรรต (translational medicine) โดยการรวมเทคโนโลยีที่ทันสมัยกับผลของการศึกษาในสาขาประสาทวิทยาศาสตร์
งค์กรนวัตกรรมสมองก่อตั้งขึ้นในปี 2005 โดย ศ. ดร. เดิร์ค เดอ ริดเดอร์ Dirk de Ridder และเอ็ดดี้ ฟาน เดอร์ เวลเดน Eddy van der Velden. ศ. ดร. เดิร์ค เดอ ริดเดอร์ เป็นศัลยแพทย์ทางประสาท นักประสาทวิทยา, และจากผลงานของดาร์วิน (Darwin) (วิทยานิพนธ์ของเขา “วิธีการศัลยกรรมประสาทของดาร์วินสำหรับโรคเสียงดังในหู (tinnitus)” ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2005), เขาได้ตั้งข้อสังเกตวิธีการเพื่อที่จะแทรกแซงวิวัฒนาการของสมอง หนึ่งในวิธีการเหล่านี้คือ neuromodulation ซึ่งหมายถึงการตั้งต้นและการปรับของสัญญาณประสาทสรีรวิทยา (Neurophysiological signals) โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อเปลี่ยนแปลงการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางโดยสามารถใช้เป็นการบำบัดได้ เทคนิคนี้ทำงานโดยการกระตุ้นด้วยสัญญาณไฟฟ้าในบริเวณเฉพาะเจาะจงในระบบประสาทและการให้ของเหลวเฉพาะที่กับระบบผ่านเส้นประสาทไขสันหลังหรือโพรงสมอง
ในขณะนี้การรักษานี้ถูกนำไปใช้โดยการใช้ระบบไฟฟ้าแบบวงกว้างซึ่งมีส่วนประกอบกระจายไปทั่วร่างกายที่เชื่อมต่อกับสายไฟและจ่ายไฟจากแบตเตอรี่แบบฝังในร่างกายได้ซึ่งมีขนาดค่อนข้างใหญ่ Eddy van der Velden (ass. prof. E.M. van der Velden) เป็นจิตรกรมืออาชีพ นักเขียน และนักวิจัยทางการแพทย์ที่มีความสามารถที่กว้างขวาง มีความคิดสร้างสรรค์มาแต่กำเนิด ช่วง 30 ปีที่ผ่านมา เขาได้ร่วมมือกับโรงพยาบาลเพื่อการศึกษาหลายแห่งในประเทศเนเธอร์แลนด์และต่างประเทศในฐานะนักวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ เอ็ดดี้ ยังเป็นผู้ก่อตั้งสาขาวิชา paramedical dermatography (เกี่ยวกับเจ้าหน้าที่ผู้ช่วยแพทย์ในการทำเครื่องหมายผิวหนังก่อนผ่าตัดเพื่อแสดงตำแหน่งของอวัยวะนั้น) และ keratography (การบันทึกหรือวาดภาพของกระจกตา). เมื่อเขาได้พบกับ ศ. ดร. เดิร์ค เดอ ริดเดอร์ ครั้งแรก เขาได้ยอมรับความเป็นเอกลักษณ์ในมุมมองที่แตกต่างของ ศ. ดร. เดิร์ค เดอ ริดเดอร์ ในสมองของมนุษย์ ซึ่งเขาได้เรียกว่าเป็น “ยาอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต” รศ. เอ็ดดี้ ฟาน เดอร์ เวลเดน อ้างว่าวิทยาศาสตร์ทางระบบประสาทในปัจจุบันกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วราวกับพายุทอร์นาโด และโดยการค้นพบที่น่าตื่นตาตื่นใจ ซึ่งเราไม่เคยตระหนักถึงมาก่อนว่าการค้นพบเหล่านี้จะมีผลกระทบอย่างมากต่อการแพทย์และจริยธรรมทางการแพทย์ รวมถึงต่อเศรษฐกิจ กฎหมาย การตลาดและศาสนา “ศตวรรษนี้จะเป็นศตวรรษของประสาทวิทยาและพันธุศาสตร์” รศ. เอ็ดดี้ ฟาน เดอร์ เวลเดน กล่าว
การวิจัย
ด้วยแรงบันดาลใจจาก ศ.ดร. เควิน วอร์วิก (Prof.dr. Kevin Warwick) และ ศ.ดร. มาร์ค เกสสัน prof.dr. Mark Gasson เราต้องการที่จะมุ่งเน้นไปที่ “ยาอิเล็กทรอนิกส์ (electronic medicine)” ซึ่งจุดสนใจที่สำคัญของเราอยู่ที่การส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังสมองเพื่อทำการรักษา ข้อดีของวิธีนี้คือสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในบริเวณที่เฉพาะเจาะจงในสมองและอาจจะมีผลข้างเคียงน้อยเมื่อเทียบกับการกินยา การใช้สัญญาณไฟฟ้าช่วยให้เราสามารถที่จะเข้าไปแทรกแซงในกระบวนการทางเคมีที่มีอิทธิพลต่อหรือกำหนดการทำงานของสมอง ด้วยวิธีนี้บริเวณที่เฉพาะเจาะจงของสมองจะถูกกระตุ้นและปรับตั้งค่าใหม่ ในแง่นี้ ศ. ดร. เดิร์ค เดอ ริดเดอร์ กำลังติดตามผลงานของ ศ.ดร. ไมเคิล เกสซานิกา prof.dr. Michael Gazzaniga เกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการโปรแกรมสมองใหม่ “ใครคนหนึ่งควรปรับแนวคิดของการเปลี่ยนแปลงและความหลากหลายในสังคมของเรา” ตามความเห็นของ ศ. ดร. เดิร์ค เดอ ริดเดอร์ ความเป็นจริงของชีวิตดิจิทัลของเราทำให้เราไม่ใส่ใจและเราควรตระหนักเกี่ยวกับการสูญเสียความสามารถทางความคิดสร้างสรรค์ของสมองของเราซึ่งสาเหตุเกิดจากการเพ่งมองที่หน้าจอคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตามเนื่องจากสมองมีความสามารถสูงในการปรับตัว รศ. เอ็ดดี้ ฟาน เดอร์ เวลเดน เชื่อว่าในอนาคตอันใกล้นี้เราจะสามารถที่จะกระตุ้นสมองผ่านเส้นประสาทเพื่อกระตุ้นความคิดสร้างสรรค์และสร้างมุมมองใหม่ๆได้
การสร้างอุปกรณ์กระตุ้นประสาทรุ่นใหม่
องค์กรนวัตกรรมสมองมีจุดมุ่งหมายเพื่อการปรับปรุงอุปกรณ์กระตุ้นประสาทรุ่นปัจจุบัน โดยวิธีการต่าง ๆ อันได้แก่ – การใช้งานของไมโครชิปที่มีขนาดเล็ก สายไฟที่ไม่แตกง่าย แบตเตอรี่ขนาดเล็กซึ่งสามารถจ่ายไฟโดยร่างกายมนุษย์ การตรวจสอบแบบไร้สายและการควบคุมอุปกรณ์เหล่านี้โดยมาร์ทโฟน นอกจากนี้ยังสามารถส่งข้อมูลที่เข้ารหัสให้กับบุคลากรทางการแพทย์โดยผ่านมาร์ทโฟน กระบวนการของการปรับปรุงที่จะนำไปสู่อุปกรณ์ที่ใช้งานง่าย การปรับปรุงเหล่านี้น่าจะทำให้ได้ผลในการสร้างอุปกรณ์ใหม่และการแก้ปัญหาที่เป็นมิตรกับผู้ป่วยมากขึ้น.
ผู้ป่วยและความเป็นไปได้สำหรับการรักษาในอนาคตของพวกเขา
การรักษาความผิดปกติของระบบประสาทผ่าน neuromodulation ประกอบด้วยวิธีการมากมายที่จะเข้าไปแทรกแซงในคุณสมบัติทางประสาทสรีรวิทยาของร่างกายมนุษย์ การเลือกวิธีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการรักษาความผิดปกติจะขึ้นอยู่กับชนิดของโรคและสาเหตุ ในทางปฏิบัติวิธีการต่อไปนี้มีการใช้อยู่ในปัจจุบัน
● การกระตุ้นด้วยสัญญาณไฟฟ้าเพื่อกระตุ้นการเคลื่อนไหวของผู้ป่วย
เช่น การกระตุ้น กล้ามเนื้อขาส่วนล่าง (peroneus) เพื่อรักษาภาวะเท้าตก (a foot-drop)
● การกระตุ้นด้วยสัญญาณไฟฟ้าของระบบประสาทส่วนกลาง
รวมถึงการปรับเส้นประสาทไขสันหลังและสมอง เพื่อรักษาความผิดปกติทางอารมณ์และพฤติกรรม(paroxysmal) และความผิดปกติของกล้ามเนื้อด้วยการสลับการหดตัวของกล้ามเนื้อและการผ่อนคลายอย่างรวดเร็ว (clonus) โรคลมชัก (epilepsy) ปัญหากระเพาะปัสสาวะ กลุ่มอาการปวดกล้ามเนื้อ เอ็น และเนื้อเยื่ออ่อน (fibromyalgia) โรคเสียงดังในหู (tinnitus) โรคอารมณ์สองขั้ว (bipolar disorders) โรคย้ำคิดย้ำทำ (obsessive behavior) พาร์กินสัน และอัลไซเมอร์ โดยสรุปแล้วชนิดของการกระตุ้นนี้ถูกใช้เพื่อบรรเทาอาการปวดและเพื่อบังคับควบคุมระบบฮอร์โมน
● การกระตุ้นเฉพาะที่ด้วยสารเคมี
ความผิดปกติบางอย่างทางระบบประสาทมีสาเหตุมาจากการหยุดชะงักของการผลิตสารสื่อประสาทในร่างกายมนุษย์ที่ต้องมีการถ่ายโอนสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาท เมื่อไม่มีสารเคมีเหล่านี้จะทำให้ไม่สามารถควบคุมร่างกายได้ เช่นการกระตุกและอาการสั่น การกระตุ้นเฉพาะจุดเช่นในพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับฮอร์โมนในเส้นประสาทไขสันหลังหรือในโพรงสมองสามารถได้ผลที่ดีในหลายๆ ราย
รายการโครงการในปัจจุบัน
● โครงการแรกเป็นการพัฒนาตัวกระตุ้นสมองแบบกระแสคงที่เอนกประสงค์ที่มีขนาด ซึ่งนำไปใช้สำหรับการกระตุ้นสมองส่วนลึก เยื่อหุ้มสมองและการกระตุ้นระบบประสาทส่วนปลาย (โครงการ uStim/SINS ตัวกระตุ้นประสาทแบบฝังในร่างกายได้ขนาดจิ๋ว)
● โครงการที่เกี่ยวกับการพัฒนาสมาร์ทโฟนที่ใช้ระบบแอนดรอยด์ (Android) ที่มีสัญญาณเสียงซึ่งถูกออกแบบให้ช่วยปรับการได้ยินของผู้ป่วยที่เป็นโรคเสียงดังในหู โดยสามารถปรับสัญญาณเสียงได้ตามรายบุคคลพัฒนาโดยนักประสาทวิทยาชาวฝรั่งเศส อาโน โนเรนา (Arnaud Norena)
● การปรับปรุงเทคนิคที่พัฒนาขึ้นสำหรับสัตว์โดยนักประสาทวิทยาเกี่ยวกับการได้ยิน เทอร์เนอร์ (Turner) เป็นโครงการที่สามที่พยายามจะพัฒนาการทดสอบตรวจสอบช่องว่างสำหรับผู้ป่วยที่เป็นมนุษย์
● โครงการที่สี่จะเน้นไปที่การออกแบบรุ่นต่อไป โปรเซสเซอร์จำพวกฝังในร่างกายได้ และระบบบนชิป (SoC) ที่มีลักษณะของฮาร์ดแวร์ระดับสูง / ซอฟต์แวร์ที่มีความเชื่อถือได้ ความปลอดภัยสูงและมีความเป็นส่วนตัว การใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษและมีขนาดจิ๋ว (โครงการ SiMs: ระบบการแพทย์แบบฉลาดและฝังในร่างกายได้ (Smart Implantable Medical Systems))
● 5. โครงการที่ห้าเป็นการออกแบบของสมองเทียมแบบเวลาจริง (real-time), ระบบประมวลผลเอนกประสงค์ทางการแพทย์บนชิป (MPSoC) เน้นไปที่การฟื้นฟู (เช่น เปลี่ยน) บางส่วนของสมองทางชีวภาพจริงที่ได้รับความเสียหาย ระบบสมองเทียมคาดว่าจะเป็นแบบพกพาหรือสวมใส่สบายและมีความต้องการต่อไปนี้:
– ความน่าเชื่อถือสูงเนื่องจากเป็นการประยุกต์ใช้งานทางการแพทย์
– พลังงานที่มีประสิทธิภาพสำหรับการพกพา
– ความสามารถในการปรับตัวต่อรูปแบบการป้อนข้อมูลที่แตกต่างกัน (โครงการ DeSyRe: ระบบตามสั่งที่มีความเชื่อถือได้)
– ประสิทธิภาพสูง ทั้งในการประมวลผลในช่วงเวลาระหว่างการกระตุ้นและการตอบสนอง (สำหรับการประมวลผลแบบเวลาจริง) และในปริมาณงานที่ทำในเวลาหนึ่ง (ครอบคลุมเซลล์ประสาทจำนวนมาก)
Onze partners
