کلاه هوشمند، ضربه مغزی ورزشکاران را در لحظه تشخیص میدهد
گروهی از پژوهشگران دانشگاه کلمبیا در حال توسعه یک ابزار پوشیدنی برای تشخیص ضربه مغزی و آسیبهای تروماتیک مغز هستند که میتواند در لحظاتی پس از وارد شدن ضربه به سر، وقوع آسیب را شناسایی و کادر فنی را از وضعیت بازیکن مطلع کند.
به گزارش مدرن مد به نقل از magazine.columbia.edu، هر سال دهها هزار بازیکن فوتبال آمریکایی، از دانشآموزان تا ورزشکاران حرفهای، دچار ضربه مغزی میشوند. با این حال، متخصصان بر این باورند که تعداد واقعی موارد میتواند بسیار بیشتر باشد؛ زیرا تنها بازیکنانی که علائم خود را گزارش میکنند یا نشانههای آشکاری مانند از دست دادن هوشیاری و گیجی دارند، معمولاً برای ارزیابی عصبی به پزشک ارجاع داده میشوند.
پژوهشگران دانشگاه کلمبیا برای شناسایی آسیب مغزی همزمان با وقوع آن و کمک به مربیان و کادر پزشکی برای تصمیمگیری سریع درباره خروج بازیکن از زمین، دستگاهی پوشیدنی با نام NoMo طراحی کردهاند. این فناوری به حسگرهای الکتروانسفالوگرافی (EEG) مجهز است؛ حسگرهایی که در مراکز درمانی برای ثبت فعالیت الکتریکی مغز مورد استفاده قرار میگیرند.
در این فناوری، حسگرهای EEG به جای آنکه مانند روشهای معمول روی پوست سر قرار گیرند، در میان لایههای داخلی کلاه ایمنی فوتبال تعبیه میشوند. دستگاه با پایش الگوهای امواج مغزی و شناسایی تغییرات مرتبط با آسیب تروماتیک مغز، میتواند هشدار لازم را به یک رایانه مستقر در کنار زمین ارسال کند.
جیمز نوبل، متخصص مغز و اعصاب دانشگاه کلمبیا و طراح این فناوری، میگوید این سامانه میتواند ظرف چند ثانیه پس از برخورد، مشخص کند که آیا بازیکن دچار ضربه مغزی شده است یا خیر. به گفته او، چنین فناوریای میتواند وابستگی به ارزیابیهای تا حدی ذهنی مربیان، مربیان ورزشی و پزشکان تیم برای تصمیمگیری درباره ادامه حضور بازیکن در مسابقه را کاهش دهد.
ایده توسعه NoMo از تجربه نوبل به عنوان مشاور مغز و اعصاب تیمهای فوتبال دانشگاهی و حرفهای شکل گرفت. یکی از وظایف او کمک به پزشکان تیمها برای تعیین زمان مناسب بازگشت بازیکنان آسیبدیده به مسابقات است؛ تصمیمی که اهمیت بالایی دارد، زیرا بازگشت زودهنگام به زمین و وارد شدن ضربات بیشتر پیش از بهبودی کامل میتواند خطر آسیبهای عصبی بلندمدت را افزایش دهد.
نوبل تأکید میکند که در ورزشهای برخوردی، بسیاری از بازیکنان تمایل ندارند آسیبدیدگی خود را اعلام کنند و از سوی دیگر، علائم ضربه مغزی همیشه واضح و قابل تشخیص نیستند. به همین دلیل، وجود ابزاری که بتواند بدون اتکا به گزارش بازیکن، تغییرات فیزیولوژیک مغز را بررسی کند، میتواند به تشخیص سریعتر آسیب کمک کند.
در سالهای گذشته نیز گروههای تحقیقاتی مختلفی برای ساخت تجهیزات پوشیدنی تشخیص ضربه مغزی تلاش کردهاند. برخی از این فناوریها به شتابسنجهایی متکی بودند که با نصب روی کلاه ایمنی، شدت فیزیکی ضربات واردشده به سر را اندازهگیری میکردند. با این حال، میزان تکان خوردن کلاه ایمنی الزاماً نشاندهنده وقوع ضربه مغزی نیست و همین مسئله باعث شده است این روشها برای تشخیص مستقیم آسیب مغزی کافی نباشند.
نوبل در این باره میگوید ضربه مغزی ممکن است نه در اثر یک ضربه شدید، بلکه در نتیجه تجمع چندین ضربه ایجاد شود. به گفته او، مزیت NoMo این است که به جای اندازهگیری صرف شدت برخورد، فعالیت فیزیولوژیک واقعی مغز در واکنش به ضربات را پایش میکند و هدف آن ارائه یک تشخیص پزشکی قابل اتکاتر است.
پژوهشگران دانشگاه کلمبیا در آزمایش اولیه این فناوری در یکی از تمرینات تیم فوتبال این دانشگاه، موفق شدند امواج مغزی بازیکنان را ثبت کنند. با این حال، نتایج آزمایش نشان داد که برای استفاده عملی، ابعاد دستگاه باید کاهش یابد تا بتوان آن را بدون ایجاد ناراحتی داخل کلاه ایمنی قرار داد. تیم تحقیقاتی در حال توسعه نسخه جدید و کوچکتر NoMo است.
به گفته پژوهشگران، کاربرد این فناوری میتواند فراتر از فوتبال آمریکایی باشد و در آینده برای ورزشهای برخوردی دیگری مانند هاکی، کشتی و لاکراس نیز مورد استفاده قرار گیرد. در صورت کوچکتر شدن حسگرها، امکان استفاده از آنها در هدبندهای ورزشی و کاربرد فناوری در رشتههایی مانند فوتبال و بسکتبال نیز وجود خواهد داشت.
یکی دیگر از کاربردهای احتمالی NoMo، استفاده در کلاههای ایمنی نظامی است. این فناوری میتواند برای شناسایی ضربه مغزی ناشی از افتادن، برخورد یا قرار گرفتن در معرض موج انفجار مورد استفاده قرار گیرد.
بارکلی موریسون، مهندس زیستپزشکی دانشگاه کلمبیا و یکی از طراحان NoMo، معتقد است یکی از مزیتهای اصلی این فناوری آن است که عملکرد آن به عامل ایجاد ضربه مغزی وابسته نیست؛ به این معنا که اگر فرد دچار آسیب تروماتیک مغز شود، دستگاه میتواند با شناسایی تغییرات مربوط به این آسیب، هشدار لازم را به فرد مسئول منتقل کند.
