Search
אי ספיקת לב מוקדמת מעלה משמעותית את הסיכון לתמותה מכל הסיבות

ניטור דופק לא פולשני בשימפנזים באמצעות מכ"ם גלי מילימטר

מדידת קצב הלב של קופי אדם בשבי חיונית הן לניהול הבריאות והן למחקרים בבעלי חיים. עם זאת, רוב השיטות הקיימות הן פולשניות או לא מדויקות. כעת, חוקרים מיפן חקרו את הפוטנציאל של שימוש בטכנולוגיית מכ"ם של גלי מילימטר כדי להעריך את קצב הלב מתנועות גוף עדינות של שימפנזים. המאמצים שלהם יש לקוות לסלול את הדרך לשיטות וטכניקות טובות יותר לניטור קצב הלב בפרימטים בטבע ובשבי.

בדיוק כמו בבני אדם, קצב הלב הוא סימן חיוני חשוב ואינפורמטיבי בפרימטים לא אנושיים. מחלות לב הן בין הגורמים העיקריים למוות של פרימטים לא אנושיים בשבי, וניטור קצב הלב שלהם באופן קבוע יכול לעזור לווטרינרים לתפוס את התסמינים בשלב מוקדם. מעבר לסיבות הבריאותיות הברורות, ניטור קצב הלב הוא גם שימושי מאוד במחקרים קוגניטיביים בבעלי חיים. לדוגמה, תועד היטב שקצב הלב של שימפנזה משתנה תחת לחץ פסיכולוגי, כאשר הוא מעורר רגשית מתמונות או כאשר הוא נתקל בבני אדם מוכרים.

לכן, אין זה פלא שהומצאו כמה טכניקות למדידת דופק אצל קופי אדם. מלבד מדידות מגע סטנדרטיות, המדידה הרווחת ביותר מורכבת מחיבור מכשיר אלחוטי לבעל החיים כדי לנטר ולשדר את קצב הלב שלו מרחוק. עם זאת, התקנת המכשיר מצריכה פעמים רבות הרדמה, אשר טומנת בחובה סיכונים. יתרה מכך, המכשיר עצמו עלול לגרום ללחץ לבעל החיים או לאחרים בקבוצתו. גישה פחות פולשנית היא הערכת קצב הלב מהזנת וידאו, שנבדקה בכמה מינים של פרימטים. ובכל זאת, הדיוק של שיטות אלה רגיש למדי לתנאי התאורה ולתנועת החיות.

על רקע כל התפאורות הללו, צוות מחקר הכולל את עוזר הפרופסור Takuya Matsumoto מאוניברסיטת Shinhu, יפן, יצא למצוא חלופה טובה יותר. במחקר האחרון שלהם, שפורסם ב- American Journal of Primatology ב-22 במאי 2024, החוקרים חקרו האם ניתן להשתמש בטכניקות מבוססות מכ"ם בגלי מילימטר שפותחו במקור עבור בני אדם למדידת דופק בשימפנזים. המחברים השותפים כוללים את ד"ר איטסוקי איוואטה, ד"ר טאקויה סקמוטו וד"ר סאטושי היראטה, כולם קשורים לאוניברסיטת קיוטו.

למעשה, הגישה המוצעת כוללת פליטת פולסים אלקטרומגנטיים בתדר גבוה המכוונים לחזה של החיה ולכידת ההדים שנוצרו. מהדים אלה, ניתן לזהות תנועות גוף עדינות, אשר בסופו של דבר משמשות להערכת דופק באמצעות אלגוריתמים מיוחדים. ד"ר מטסומוטו מדגיש את המוטיבציה של המחקר, וקובע, "טכנולוגיית מכ"ם גלי מילימטר פותחה רבות עבור יישומים בנהיגה אוטומטית וברפואה, אך לאחר שדיברנו עם חוקר מכ"ם בקבלת פנים בכנס אקדמי, הרגשנו שהיא יכולה לפתוח תחום מחקר חדש אם ייושם על פרימטים מלבד בני אנוש; לפיכך, התחלנו את המחקר המשותף שלנו."

כדי לבחון את גישתם, החוקרים ביצעו ניסויים במהלך בדיקות הבריאות השנתיות של שני שימפנזים בוגרים בשמורת קוממוטו, המרכז לחקר חיות הבר, אוניברסיטת קיוטו. במהלך בדיקות אלו החיות הורדמו, ומערכת המכ"ם נתלתה כחצי מטר מעל החזה שלהן. גם אותות אלקטרוקרדיוגרפיה מסורתית (ECG) תועדו ושימשו להערכת הדיוק של הטכניקה המבוססת על מכ"ם.

למרבה המזל, קצבי הלב שנרשמו באמצעות א.ק.ג. התאימו מאוד לאלו שהתקבלו באמצעות מכ"ם גל מילימטר עבור שני השימפנזים, מה שמאמת את האסטרטגיה המוצעת. "למרות שלשימפנזים יש גוף שרירי, מה שהעלה אי ודאות לגבי מדידת קצב הלב שלהם באופן דומה למדידות בבני אדם, התוצאות של מחקר זה הדגימו את ההיתכנות של מדידות דופק ללא מגע באמצעות ניתוח של תנועות משטח הגוף העדינות," מדגיש ד"ר מטסומוטו. הוא מוסיף עוד "ממצאים אלה יכולים להרחיב את היישומים הפוטנציאליים של טכניקות כאלה במחקרים של פסיכולוגיה של בעלי חיים ופרימטולוגיה פראית."

שימוש בשיטות מבוססות מכ"ם בגלי מילימטר לניטור דופק מציע יתרונות משמעותיים על פני שיטות עבודה סטנדרטיות. טכניקות אלו אינן פולשניות לחלוטין, ומאפשרות שימוש תכוף מבלי לגרום ללחץ לבעלי החיים. ניתן גם למדוד את הדופק מרחוק באמצעות ניתוח וידאו עם מצלמת אור גלוי דיגיטלית, שאינה זקוקה לציוד מיוחד ויכולה לעשות שימוש חוזר בסרטוני וידאו קיימים. נעשה שימוש בשתי טכניקות עיקריות: הדמיית פוטופלטיסמוגרפיה, זיהוי שינויים בנפח הדם, וחילוץ תנועה תקופתי, מדידת קצב הלב והנשימה מתנועות הגוף; שניהם אושרו בפרימטים לא אנושיים אך יש להם מגבלות מסוימות.

החוקרים מקווים כי הממצאים של עבודה זו סוללים את הדרך לחדשנות נוספת בשיטות המשמשות לניטור סימנים חיוניים בבעלי חיים בשבי, כולל קצב הלב וקצב הנשימה. "אם ניתן יהיה למדוד מרחוק את קצב הלב של קופי אדם כועסים, ניהול בריאותם ורווחתם בשבי, כמו בגני חיות, עשויים להשתפר,"מסכם ד"ר מטסומוטו. מחקרי היתכנות נוספים יהיו נחוצים כדי לאמת את השימוש בשיטה המוצעת בתרגול רגיל, שבו בעלי חיים חופשיים לנוע במתחם שלהם.

עם כל מזל, הטכניקות הללו יכולות לעזור לנו לא רק לשמור על בריאות קרובינו הקרובים ביותר, אלא גם להוביל להבנה טובה יותר שלהם. התקדמות זו פותחת אפיקים למחקר מעמיק יותר על התנהגות ופיזיולוגיה של הפרימטים, לטובת פרימטים בשבי ופראי ומשפרת את ההבנה שלנו לגבי היצורים הללו וסביבתם.

דילוג לתוכן