ساخت سمعک برای بینی ؛ دانشمندان راهی تازه برای درمان کاهش حس بویایی پیدا کردند

با اینکه تاکنون هیچ روش درمانی استاندارد و قطعی برای کاهش یا از دست دادن حس بویایی معرفی نشده است، پژوهشگران در سراسر جهان با استفاده از فناوری‌های جدید تلاش می‌کنند راهی برای بازگرداندن این حس مهم پیدا کنند.

حس بویایی یکی از پیچیده‌ترین سیستم‌های حسی بدن انسان به شمار می‌رود؛ با این حال، هنوز بخش‌های زیادی از نحوه عملکرد آن برای دانشمندان ناشناخته باقی مانده است. در شرایطی که برای مشکلات شنوایی می‌توان از ابزارهایی مانند سمعک یا کاشت حلزون گوش استفاده کرد و برای بسیاری از اختلالات بینایی نیز راهکارهایی مانند لنزهای اصلاحی یا جراحی وجود دارد، افراد مبتلا به کاهش حس بویایی همچنان گزینه درمانی مشخص و قابل اعتمادی در اختیار ندارند. این موضوع باعث شده میلیون‌ها نفر در سراسر جهان با پیامدهای ناشی از ضعف یا نبود حس بویایی زندگی کنند.

دانشمندان هنوز در حال بررسی چگونگی سازمان‌دهی سیستم بویایی در مغز و بدن هستند. به همین دلیل، علت دقیق از بین رفتن حس بویایی در بسیاری از افراد و اینکه چرا برخی افراد پس از آسیب یا بیماری این توانایی را به دست نمی‌آورند، همچنان به‌طور کامل مشخص نیست.

در سال‌های اخیر، برخی محققان مسیرهای فناورانه‌ای مانند ساخت بینی‌های بیونیک و ایمپلنت‌های عصبی را دنبال کرده‌اند. این فناوری‌ها تلاش می‌کنند با ارسال سیگنال‌های الکتریکی به بخش‌های مرتبط با پردازش بو، حس بویایی را دوباره فعال کنند. اما کای ژائو، پژوهشگر دانشگاه ایالتی اوهایو، رویکرد متفاوتی را انتخاب کرده است. او به جای تحریک مستقیم سیستم عصبی، روی ساخت دستگاه‌های پوشیدنی تمرکز دارد که بتوانند مسیر حرکت هوا در بینی را تغییر دهند و مقدار بیشتری از مولکول‌های بو را به بخش حسگر بویایی منتقل کنند.

بخش زیادی از هوایی که هنگام تنفس از بینی وارد بدن می‌شود، هرگز به ناحیه اصلی دریافت بو نمی‌رسد. این ناحیه که به آن «شکاف بویایی» گفته می‌شود، در قسمت داخلی بینی قرار دارد و محل حضور گیرنده‌هایی است که اطلاعات مربوط به بو را دریافت می‌کنند. این اطلاعات سپس به پیاز بویایی، ساختاری در بخش جلویی مغز، منتقل می‌شود تا پردازش شوند.

هدایت بهتر جریان هوا؛ روشی متفاوت برای تقویت حس بویایی

ژائو این فرضیه را مطرح کرده است که شاید بتوان با تغییر مسیر حرکت هوا در بینی، میزان رسیدن بوها به گیرنده‌های بویایی را افزایش داد. او این ایده را مشابه عملکرد سمعک می‌داند؛ همان‌طور که سمعک باعث تقویت امواج صوتی برای گوش می‌شود، این دستگاه‌ها نیز می‌توانند میزان دریافت سیگنال‌های بویایی را افزایش دهند.

او توضیح می‌دهد که در این روش، هدف تقویت خود بو نیست، بلکه کمک به رسیدن بهتر مولکول‌های بو به بخش‌هایی از بینی است که وظیفه تشخیص رایحه‌ها را بر عهده دارند.

در مارس ۲۰۲۵، ژائو و گروه تحقیقاتی او نتایج نخستین نمونه‌های آزمایشی خود را منتشر کردند. این پژوهشگران دو نمونه اولیه طراحی کردند: یک وسیله کوچک فومی که درون بینی قرار می‌گیرد و یک گیره شبیه گیره‌های بینی مورد استفاده شناگران.

هر دو وسیله با هدف بهبود جریان هوا در بینی ساخته شده‌اند، اما عملکرد متفاوتی دارند. نمونه فومی با بازتر کردن مسیر عبور هوا تلاش می‌کند جریان بیشتری را به سمت ناحیه بویایی هدایت کند. در مقابل، گیره بینی با محدود کردن ورودی هوا، مسیر حرکت آن را تغییر می‌دهد تا مولکول‌های بو فرصت بیشتری برای تماس با گیرنده‌های بویایی داشته باشند.

پس از مشاهده نتایج امیدوارکننده در آزمایش‌های اولیه، تیم ژائو با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی نمونه‌های جدیدی ساخت تا طراحی دستگاه‌ها را بهبود دهد و عملکرد آن‌ها را افزایش دهد. نتایج تازه این تحقیقات نیز در سال ۲۰۲۶ در اختیار جامعه علمی قرار گرفت و نشان داد این فناوری می‌تواند مسیر تازه‌ای برای کمک به افراد دارای اختلال بویایی ایجاد کند.

آزمایش دستگاه کمک‌بویایی و تجربه بیماران

یکی از افرادی که در آزمایش‌های اولیه این فناوری شرکت کرد، جرمی کلاین، کشیش ۵۱ ساله‌ای از ایالت اوهایو بود. او پس از ابتلا به کووید-۱۹ در ماه مه ۲۰۲۵، حس بویایی خود را از دست داده بود و برای مدتی طولانی قادر به تشخیص بسیاری از رایحه‌های روزمره نبود.

کلاین پس از استفاده از دستگاه طراحی‌شده توسط تیم ژائو، تجربه خود را بسیار متفاوت توصیف کرد. او می‌گوید این تجربه برایش شگفت‌انگیز بوده است، زیرا پس از مدت‌ها دوباره توانست برخی بوها را احساس کند. به گفته او، نزدیک به یک سال نمی‌توانست رایحه‌هایی مانند شکلات یا قهوه را تشخیص دهد، اما این وسیله به او کمک کرد تا دوباره بخشی از این حس را تجربه کند.

با این حال، پژوهشگران تأکید می‌کنند که این فناوری هنوز برای همه افراد مبتلا به کاهش حس بویایی مناسب نیست. ژائو معتقد است این دستگاه احتمالاً بیشتر برای افرادی کاربرد دارد که هنوز مقدار کمی از توانایی بویایی خود را حفظ کرده‌اند و سیستم دریافت بو در بدن آن‌ها کاملاً از بین نرفته است.

او برای توضیح این محدودیت، عملکرد این فناوری را با سمعک مقایسه می‌کند. همان‌طور که سمعک نمی‌تواند به فردی که کاملاً ناشنوا شده است کمک کند، دستگاه‌های کمک‌بویایی نیز نمی‌توانند در شرایطی که مسیرهای عصبی مرتبط با بویایی به طور کامل آسیب دیده‌اند، عملکرد طبیعی حس بویایی را بازگردانند.

توماس هامل، پژوهشگری که روی فناوری‌های مربوط به ایمپلنت‌های بویایی کار می‌کند، تلاش‌های ژائو و تیمش را ارزشمند می‌داند، اما معتقد است این تحقیقات هنوز در مراحل ابتدایی قرار دارد و برای رسیدن به یک راهکار کاربردی، مسیر طولانی باقی مانده است.

به گفته هامل، یکی از محدودیت‌های اصلی آزمایش‌های انجام‌شده این است که بیشتر بررسی‌ها روی توانایی افراد برای تشخیص یک رایحه مشخص تمرکز داشته‌اند. در حالی که برای ارزیابی دقیق‌تر عملکرد دستگاه، باید مشخص شود یک فرد با چه میزان غلظت از یک بو می‌تواند آن را احساس کند.

خود ژائو نیز پذیرفته است که مطالعات فعلی هنوز در مقیاس محدود انجام شده‌اند. آزمایش‌ها تاکنون با تعداد کمی از بوها و در شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی انجام شده و اطلاعات کافی درباره عملکرد طولانی‌مدت این دستگاه در زندگی روزمره افراد وجود ندارد.

یکی دیگر از نگرانی‌هایی که درباره این فناوری مطرح شده، میزان تمایل افراد به استفاده مداوم از آن است. هامل اشاره می‌کند که قرار گرفتن یک وسیله درون حفره بینی ممکن است برای بسیاری از افراد ناخوشایند باشد، هرچند برخی بیماران در آزمایش‌های اولیه نشان داده‌اند که حاضرند برای بازگشت حس بویایی خود، استفاده موقت از چنین دستگاه‌هایی را امتحان کنند.

چالش‌های طراحی دستگاه و آینده فناوری‌های کمک‌بویایی

با وجود نتایج امیدوارکننده آزمایش‌های اولیه، طراحی فعلی دستگاه‌های کمک‌بویایی همچنان با محدودیت‌هایی روبه‌رو است. یکی از مهم‌ترین مشکلات، ظاهر و راحتی استفاده از این ابزارهاست. بسیاری از کاربران ممکن است تمایل نداشته باشند وسیله‌ای را که درون بینی قرار می‌گیرد، برای مدت طولانی در محیط‌های عمومی استفاده کنند.

جرمی کلاین، یکی از شرکت‌کنندگان در این آزمایش‌ها، نیز به همین موضوع اشاره کرده است. او معتقد است طراحی فعلی دستگاه برای استفاده در خارج از خانه چندان مناسب نیست و حضور با چنین وسیله‌ای در مکان‌های عمومی می‌تواند احساس ناخوشایندی ایجاد کند. او می‌گوید استفاده از این دستگاه در شرایط اجتماعی برایش کمی عجیب به نظر می‌رسد، اما اگر طراحی آن در آینده کوچک‌تر، زیباتر و کاربردی‌تر شود، می‌تواند تغییر بزرگی ایجاد کند.

با این حال، نتایج نظرسنجی‌ها نشان می‌دهد بسیاری از افراد مبتلا به کاهش حس بویایی، در صورت اثبات تأثیرگذاری این فناوری، احتمالاً حاضر به استفاده از آن خواهند بود. برای کسانی که مدت‌هاست توانایی تشخیص بوها را از دست داده‌اند، بازگشت حتی بخشی از این حس می‌تواند ارزش زیادی داشته باشد.

کلاین نیز با وجود انتقاد از ظاهر فعلی دستگاه، از کاربرد آن در محیط خانه استقبال می‌کند. او می‌گوید یکی از چیزهایی که بیشتر از همه برایش اهمیت دارد، توانایی احساس دوباره رایحه غذا هنگام آشپزی است؛ تجربه‌ای ساده که برای بسیاری از افراد عادی است، اما برای کسانی که حس بویایی خود را از دست داده‌اند، به یک خاطره دور تبدیل می‌شود.

پژوهشگران به او اجازه داده‌اند نمونه اولیه دستگاه را در خانه نگه دارد تا در مواقعی که تمایل دارد از آن استفاده کند و دوباره برخی بوها را تجربه کند. این موضوع نشان می‌دهد حتی یک فناوری ابتدایی نیز می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر کیفیت زندگی افرادی داشته باشد که با اختلال بویایی دست‌وپنجه نرم می‌کنند.

در نهایت، دستگاه‌های پوشیدنی تقویت‌کننده حس بویایی هنوز در ابتدای مسیر توسعه قرار دارند و برای تبدیل شدن به یک درمان گسترده، نیازمند آزمایش‌های بیشتر، بهبود طراحی و بررسی‌های طولانی‌مدت هستند. با این حال، این تحقیقات نشان می‌دهد که برای بازگرداندن یکی از قدیمی‌ترین و مهم‌ترین حواس انسان، تنها مسیر استفاده از ایمپلنت‌های پیچیده عصبی نیست و حتی تغییر نحوه ورود هوا به بینی نیز می‌تواند راهی تازه برای کمک به بیماران ایجاد کند.

اگرچه هنوز درمان قطعی برای کاهش حس بویایی وجود ندارد، تلاش‌هایی مانند پروژه ژائو امید تازه‌ای برای میلیون‌ها نفری ایجاد کرده است که پس از بیماری، آسیب یا عوامل دیگر، بخشی از توانایی بویایی خود را از دست داده‌اند. شاید در آینده، ترکیبی از فناوری‌های پوشیدنی، ایمپلنت‌های عصبی و شناخت بهتر عملکرد مغز بتواند راه را برای بازگشت این حس پیچیده هموار کند.

جمع‌بندی؛ آینده درمان اختلالات بویایی روشن‌تر می‌شود

از دست دادن حس بویایی شاید در نگاه اول مشکلی ساده به نظر برسد، اما این حس نقش مهمی در کیفیت زندگی، تشخیص خطرات محیطی، لذت بردن از غذاها و حتی ارتباط انسان با خاطرات دارد. به همین دلیل، پیدا کردن راهی برای بازگرداندن این توانایی، یکی از چالش‌های مهم در حوزه علوم اعصاب و پزشکی محسوب می‌شود.

در حالی که برخی پژوهشگران به دنبال ساخت ایمپلنت‌های بویایی و فناوری‌هایی برای تحریک مستقیم مغز هستند، گروه دیگری مانند تیم کای ژائو تلاش می‌کنند با روش‌هایی ساده‌تر، مانند هدایت بهتر جریان هوا در بینی، عملکرد باقی‌مانده سیستم بویایی را تقویت کنند.

هرچند دستگاه‌های کمک‌بویایی هنوز فاصله زیادی تا تبدیل شدن به یک درمان عمومی دارند، نتایج اولیه نشان داده است که حتی تغییرات کوچک در نحوه رسیدن بوها به گیرنده‌های بویایی می‌تواند برای برخی بیماران تفاوت بزرگی ایجاد کند.

آینده درمان کاهش حس بویایی احتمالاً به ترکیبی از فناوری‌های مختلف وابسته خواهد بود؛ از ابزارهای پوشیدنی گرفته تا ایمپلنت‌های پیشرفته عصبی. اما همین تحقیقات اولیه نشان می‌دهد که بازگرداندن این حس پیچیده دیگر یک ایده دور از دسترس نیست و می‌تواند در سال‌های آینده به یکی از حوزه‌های مهم پزشکی تبدیل شود.