כהרף עין נראה טבעי ומיידי, אבל נכון? ללא עפעף מתפקד, העין יכולה להיות יבשה, להתעצבן ובסופו של דבר לאבד את היכולת לראות בבירור.
כעת, צוות של מהנדסים ביו-מכניים של UCLA וחשף עיניים חשף פרטים חדשים על השריר השולט בממצמצים, ומציע מסלול לפיתוח תותבות עוזרות מהבהב. פורסם ב- המשך האקדמיה הלאומית למדעיםהמחקר מצא כי Oculi orbicularis – השריר השולט בתנועת העפעפיים – מתכווץ בדפוסים מורכבים המשתנים על ידי פעולה ומזיז את העפעף יותר מסתם תנועה פשוטה ומורדת.
החוקרים חקרו כיצד שריר זה מתנהג באופן שונה על פעולות שונות כולל מצמוץ ספונטני, סגירות מהירות מגנות ותנועות סגירות עיניים.
"תנועת העפעף היא מורכבת יותר וגם בשליטה מדויקת יותר על ידי מערכת העצבים ממה שהובנה בעבר", אמר המחקר המתאים לסופר טיילר קלייטס, פרופסור להנדסה מכנית וחלל בבית הספר להנדסה של UCLA Samueli. "חלקים שונים של השריר מפעילים ברצפים מתוזמנים בקפידה, תלוי במה שעושה העין. רמת בקרת שרירים זו מעולם לא נרשמה בעפעף האנושי. כעת, כשיש לנו מידע זה בפרטי פרטים עשירים, אנו יכולים להתקדם בעיצוב נוירו -פרוזזות המסייעות להחזרת תפקוד העפעף הטבעי."
בניסויים עם מתנדבים, החוקרים התבוננו בחמש דרכים שונות שהעיניים סגורות:
- מצמוץ ספונטני: מהבהב אוטומטי ולא מודע המתרחש באופן קבוע כדי לשמור על העיניים משומנות
- מצמוץ מרצון: מצמוץ מכוון, כמו כשמישהו מתבקש להבהב בפיקוד
- מצמוץ רפלקסיבי: מצמוץ מהיר ולא רצוני שהופעל כדי להגן על העין מפני התנגשות
- סגירה רכה: ירידת עפעף עדינה ואיטית, בדומה לתחילת השינה
- סגירה מאולצת: סחיטה מכוונת של העפעפיים סגורים בחוזקה
כדי לרשום פעילות ב- Orbicularis oculi בדיוק גבוה, מנתח עיניים הכניס אלקטרודות תיל קטנטנות לעפעף. לאחר מכן השתמשו החוקרים במערכת לכידת תנועה כדי לעקוב אחר תנועת העפעפיים בתנועה Ultraslow. כלים אלה אפשרו לצוות למדוד הבדלים עדינים בתנועת העפעפיים, כולל מהירות, כיוון ואיזה חלק מהשריר יזם את הפעולה.
"אנשים יכולים לאבד את היכולת להבהב בגלל שבץ מוחי, גידול, זיהום או פציעה. המצב כואב בטווח הקצר ויכול לפגוע בעיניים מספיק כדי לגרום לאובדן ראייה", אמר מחבר המחקר ד"ר דניאל רוטמן, פרופסור חבר לעיכול במחלות אורביטל. "אנו יודעים שדופק חשמלי קטן יכול לעורר את שריר Orbicularis oculi לנוע, אך תכנון כזה שעובד טוב היה חמקמק. מה שיש לנו כעת הוא מפת דרכים טובה למכשיר כזה, כולל היכן בדיוק למקם אלקטרודות, כיצד לזמן אותם, וכמה חזק הדופק צריך להיות. הנחיות אלה יכולות לעזור לסלול את הדרך להתפתחות ולבדיקה קלינית.
בעזרת הידע הבסיסי הזה של ביומכניקה בעפעפיים ביד, החוקרים יכולים כעת לעבוד על זיקוק נוירופרוסטזה של אב -טיפוס כדי לסייע לאנשים עם מהבהב.
"ההבנה כיצד פועל העפעף היא קריטית לתכנון דפוס גירוי מדויק לתותבת, כמו גם למטרות אבחון", אמר המחבר הראשון המחקר ג'יניונג קים, סטודנט לדוקטורט להנדסת מכונות UCLA וחבר בקבוצת המחקר של CLITES, קבוצת ההנדסה האנטומית ב- UCLA. "אנו נרגשים יותר לגשר על הפער הזה ולהתקדם לעבודה עם חולים הסובלים משיתוק פנים ועוזרים בשיפור חייהם."
סופרים אחרים, כולם מ- UCLA, כוללים את אשלי שיריף, ג'ורדן קורנוול ומריה פאולה קווינטרו מוטיס עם ניתוח פלסטיק וניתוח שחזור; וארני דליס וסופיה וואנג, שניהם חוקרים לתארים מתקדמים בקבוצה של קליטים. CLITES מקיים גם מינויים משותפים בפקולטה במחלקות ההנדסה הביולוגית ב- UCLA Samueli ובניתוחים אורטופדיים בבית הספר לרפואה של גפן.
המחקר מומן על ידי המכון הלאומי לבריאות המכון הלאומי לבריאות.
