نورالینک با مغز چه می‌کند؟
پریسا عباسی
دانشمندان نورالینک می‌خواهند کاری کنند تا مردم بتوانند با ذهن خود دستگاه‌ها و ماشین‌ها را کنترل کنند، رویایی که تا کنون فقط در فیلم‌های علمی تخیلی دیده‌ایم.
در حالی که ایلان ماسک مشغول خرید و تصاحب توییتر بود، نورالینک(Neuralink)، شرکت ارتباط مغز و کامپیوتر متعلق به او، مشغول کار بر روی اصلاح فنآوری خود بود. هدف این شرکت کاشت ایمپلنت‌هایی است که امکان ارتباط مستقیم بین مغز انسان و کامپیوتر را فراهم می‌کند.
این سیستم‌ها که نام آنها رابط‌های مغز و کامپیوتر است و به اختصار BCI نامیده می‌شوند، از الکترودهای کوچکی استفاده می‌کنند که در مغز قرار می‌گیرند تا سیگنال‌های دریافتی نورون‌های مجاور خود را بخوانند. سپس یک نرم‌افزار این سیگنال‌ها را رمزگشایی کرده و آنها را تبدیل به دستورات یا اقداماتی نظیر حرکت مکان‌نما یا یک بازوی رباتیک می‌کند.
“فناوری هوشمند” رسانه تخصصی انقلاب صنعتی چهارم
در سال ۲۰۱۹ ماسک ادعا کرد که نهایتا دستگاه تولید شده در شرکتش به مردم اجازه می‌دهد تا به «همزیستی با هوش مصنوعی» دست یابند.
کاشت تراشه در مغز انسان
عصر چهارشنبه تیم نورالینک در یک برنامه زنده با نام «نمایش دهید و بگویید( show and tell)» مجموعه‌ای از پیشرفت‌های فنآوری خود را ارائه کرد. ماسک گفت که نورالینک ارسال مدارک خود برای آزمایشهای بالینی انسانی را به سازمان غذا و دارو آغاز کرده و امیدوار است که تا شش ماه آینده یک دستگاه نورالینک در مغز یک بیمار کار گذاشته شود. ماسک گفت: «ما برای اینکه این دستگاه را در سر اولین انسان قرار دهیم، بسیار سخت کار کرده‌ایم و بدیهی است که می‌خواهیم قبل از اینکه این دستگاه را در سر یک انسان قرار دهیم مطمئن شویم که به خوبی کار خواهد کرد.»
او دو کاربرد اصلی که از این تکنولوژی انتظار دارد را کاملا مشخص کرد،کمک به افراد فلج برای اینکه بتوانند از دستگاه‌های دیجیتال به طور کامل استفاده کنند. و دوم برای بازگرداندن بینایی به افرادی که بینایی خود را از دست داده‌اند. ماسک گفت:«ما معتقدیم که می‌توانیم بینایی را حتی برای کسانی که هرگز قدرت بینایی نداشته‌اند و بطور مادرزاد کور متولد شده‌اند، بازیابی کنیم». ماسک در صحبت‌های خود برای اثبات این مطلب مدرکی ارائه نداد، اما یک نمایش ویدئویی از چگونگی قرارگیری و استفاده از ایمپلنت نورالینک، که باعث تحریک حس بصوری-فلاش نور- در مغز میمون می‌شود، نشان داده شد.
تیم نورالینک همچنین نشان دادند که چگونه ربات‌های جراح، رشته‌های الکترود را وارد یک ماکت آناتومی مغز که با ماده ژلاتینی «پروکسی مغز» پر شده است می کنند. این رشته‌های الکترود هم باعث تحریک مغز می‌شوند و هم سیگنال‌های خروجی را می‌گیرند. D. J. Seo معاون ایمپلنت شرکت می‌گوید: « این دستگاه قادر است این رشته‌های کوچک که تنها به اندازه چند سلول گلبول قرمز هستند را به خوبی هدایت کرده و آنها را به شکل قابل اعتمادی وارد یک شاخه محرک کنند، بدون اینکه به عروق صدمه‌ای بزنند. »
او گفت :«این دستگاه در انجام این کار کاملا قابل اعتماد است.» در مدت زمان ارائه این مطلب که حدودا ۱۵ دقیقه طول کشید، ربات توانست حدود ۶۴ رشته را در آناتومی طراحی شده، نصب کند.
ماروین آندوجار، استادیار علوم کامپیوتر و مهندسی در دانشگاه فلوریدا جنوبی، که در پروژه نورالینک شرکت ندارد می‌گوید:«بازوی رباتیک به دلیل دقت و سرعت بالای در جاگذاری الکترود، مخصوصا زمانی که صحبت از قرار دادن هزاران الکترود در مغز است، بزرگترین پیشرفت و دستاورد تا به امروز محسوب می‌شود.»
محققان BCIها را از دهه ۱۹۶۰ میلادی استفاده کرده‌اند، اما این دستگاه‌ها هنوز هم آزمایشی تلقی می‌شوند و به صورت تجاری در دسترس نیستند. در سرتاسر جهان تنها چند ده نفر هستند که به‌عنوان بخشی از تحقیقات، با این رابط‌ها تجهیز شده‌اند. آنها به داوطلبانی که فلج هستند این توانایی را می‌دهد که افکار خود را به گفتار تبدیل کرده، دوباره متوجه احساسات شوند، و یک ویلچیر را حرکت دهند. اما این فنآوری هنوز در مراحل اولیه است.
” اقتصادالکترونیکی“آخرین و به روزترین محتوی در اقتصاددیجیتال
نوآوری و مزیت بزرگ نورالینک نسبت به دیگران
گستره‌ترین ایپملنت مغزی که تاکنون آزمایش شده است Utah Array(یک مربع سیلیکونی سخت با ۱۰۰ سوزن ریز بیرون‌زده) است. هر یک از این سوزن‌ها حدود یک میلیمتر طول دارد و در نوک آنها الکترودهایی قرار دارند که سیگنال‌های مغز را دریافت می‌کنند. اما این دستگاه‌های سخت می‌توانند در بافت مجاور خود ایجاد زخم کرده و به مرور زمان در توانایی دریافت سیگنال آنها اختلال ایجاد کنند. در عوض، یکی از نوآوری‌های نورالینک، رشته‌های انعطاف پذیر آن است که به ایمپلنت متصل هستند.
نورالینک همچنین در تلاش است تا BCIهای موجود را که نیاز به تنظیمات عجیب و جراحی مغز تهاجمی دارند را بهبود بخشد. در عوض، ربات این که شرکت که شبیه ماشین خیاطی است می‌تواند الکترودها را از طریق سوراخ کوچکی در جمجمه وارد مغز کند. بعلاوه این دستگاه برخلاف بیشتر BCIهای موجود، که وابسته به کابلهای خارجی‌ای هستند که از بالای سر فرد به کامپیوتر متصل هستند، سیگنال‌های مغزی را به صورت بی‌سیم منتقل می‌کنند.
نمونه اولیه نورالینک در خوک‌ها و میمون‌ها آزمایش شده است و در آپریل ۲۰۲۱، این شرکت ویدئویی از یک ماکاک(نوعی میمون) منتشر کرد که در آن به لطف دو ایمپلنت مغزی که این شرکت در مغز این میمون نصب کرده بود، او می‌توانست بدون استفاده از دستانش بازی ویدئویی Pong را انجام دهد.
شرکت در سال ۲۰۲۰ در یک بروزرسانی، خوک‌هایی که با دستگاه نورالینک و به اندازه یک سکه در مغزشان کاشته شده بودند را روی یک صحنه آوردند تا ماسک بتواند ایمنی ایمپلنت و همچنین توانایی آن در ثبت فعالیت عصبی از مغز خوک‌ها را نشان دهد. یکی از خوک‌ها در زمان نمایش در مغز خود ایمپلنت داشت ولی از مغز خوک دیگر ایمپلنت را برداشته بودند. در همین حال سیگنال های مغز خوک روی صفحه نمایش پخش می‌شد.
ایمپلنت کنونی که اندازه آن یک چهارم شده است، حاوی ۱۰۰۰ الکترود یا کانال است و قابلیت ضبط و تحریک نورون‌های اطراف خود را دارد. اما کارکنان نورالینک در روز چهارشنبه اعلام کردند که در حال کار بر روی نسل بعدی یک تراشه با بیش از ۴۰۰۰ کانال بر روی آن، ولی با همان اندازه هستند.
اگرچه ممکن است نورالینک شناخته‌شدن‌ترین شرکت در زمینه ساخت ایمپلنت‌های مغزی باشد، اما تعداد انگشت شماری از شرکت‌های دیگر نیز روی این موضوع کار می‌کنند و با مشکلات متداولی نظیر ایمنی، طول عمر و کارهایی که کاشت ایمپلنت می‌تواند انجام دهد دست و پنجه نرم می‌کنند.
محتوی بیشتر از سلامتی و پزشکی هوشمند:
- کاشت تراشه‌های نورالینک در مغز انسان تا ۶ ماه دیگر
- نورالینک با مغز چه می‌کند؟
- به کارگیری هوش مصنوعی و فناوری‌های نوین مبنای نوآوری در آموزش پزشکی است
- برداشتن تومور سرطانی توسط ربات جراح برای اولین بار
دیگران هم بیکار ننشسته‌اند
دو کارمند سابق نورالینک BCI خود را راه‌اندازی کرده‌اند. سال گذشته مکس هوداکس رئیس سابق نورالینک، شرکت خود به نام Science Corp را راه‌اندازی کرد. و بنجامین راپوپورت یکی دیگر از اعضاء اصلی تیم ماسک نیز شرکت Precision Neuroscience را راه اندازی کرد. در یک پست وبلاگی در وب سایت شرکت Science Corp در تاریخ ۲۱ نوامبر، کارکنان این شرکت کارهای خود را با هدف بازگرداندن بینایی افرادی که مبتلا به retinitis pigmentosa(ورم رنگیزه‌ای شبکیه چشم) و دژنراسیون ماکولا(macular degeneration) مربوط به خشکی چشم هستند بازگو کردند. این بیماری‌ها دو شکل از نابینایی جدی هستند که درمان کامل و خوبی برای آن وجود ندارد. طبق نوشته این وبلاگ، این شرکت در حال کار کردن بر روی اطلاعات ایمنی در حیوانات است.
در همین حال، شرکت Precision Neuroscience در حال کار بر روی یک ایمپلنت مغزی نازک و انعطاف‌پذیر برای معلولین است که در قسمت بالای مغز قرار می‌گیرد و می‌توان بجای سوراخ کردن جمجمه، آن را با یک شکاف کوچک روی سر نصب کرد. به گفته راپوپورت، این شرکت دستگاه خود را بر روی خوک‌ها آزمایش کرده و امید دارد تا در سال ۲۰۲۳ با تایید سازمان غذا و داروی آمریکا بتواند این دستگاه را در مغز یک انسان بیمار نصب کند.
شرکت سینکرون در زمینه BCI از دیگران پیشی گرفته و مطالعات انسانی خود را شروع کرده است. این شرکت مستقر در نیویورک در حال آزمایش یک ایمپلنت عصبی به اندازه چوب کبریت است که به جراحی باز مغز نیازی ندارد. این دستگاه که شبیه استنت(Stent) است از طریق یک شکاف کوچک در گردن وارد سیاهرگ گردن می‌شود به سمت بالا فرستاده شده و به مغز وارد می‌شود. کاربرد این دستگاه این است که به افراد معلول اجازه می‌دهد تا بتوانند دستگاه‌های دیجیتال را از طریق افکارشان کنترل کنند.
در مطالعه کوچکی که در استرالیا انجام شد و طبق داده‌های اولیه‌ای که توسط شرکت سینکرون در ماه مارس ارائه شد، ایمپلنت‌های این شرکت به چهار بیمار مبتلا به اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) اجازه داد تا بتوانند کارهای آنلاین خود مانند کارهای بانکی، خرید و ارسال ایمیل را انجام دهند. در دسامبر گذشته یکی از این بیماران از این دستگاه برای نوشتن و ارسال اولین توییت به وسیله BCI استفاه کرد. پس از آن این شرکت به عنوان بخش دیگری از این مطالعه از کاشت این دستگاه برای یک بیمار دیگر استفاده کرد. این آزمایش حداکثر شامل شش شرکت‌کننده دیگر خواهد بود.
یکی از سوالات بسیار مهم در مورد این ایمپلنت‌ها این است که آنها چه مدت در مغز باقی می‌مانند. در ماه آگوست، نیتان کوپلند ۳۶ ساله رکورد طولانی‌ترین زمان کاشت رابط مغز و کامپیوتر را به نام خود ثبت کرد: بیش از هفت سال و سه ماه.
سامنر نورمن، دانشمند ارشد BCI در استودیو آژانس اینترپرایز، یک شرکت نرم‌افزاری مستقر در لس‌آنجلس که سیستم‌های عامل رابط‌های عصبی را تولید می‌کند، می‌گوید: «در اینجا توازنی وجود دارد. هر چقدر که شما الکترودها را کوچکتر کنید، تعامل بافتی کمتری با خود مغز خواهد داشت.» او می گوید: «این چیز خوبی است اما این باعث حساسیت بیشتر الکترودها با محیط مغز می‌شود، که می‌تواند طول عمر آنها را محدود کند».
همچنین مهندسان نورالینک در مورد نیاز به شارژ سریع و ایمن باتری و ایجاد سادگی برای ایمپلنت صحبت کردند. ماسک با نشان دادن تصاویری از یک میمون که این دستگاه در سر او کاشته شده بود، خاطر نشان کرد که آنها این قطعه را به حدی کوچک کرده‌اند که با ضخامت آن قسمت از جمجمه که برای کاشت برداشته می‌شود، برابری می‌کند.
او در پاسخ به تشویق تماشاگران گفت: «به طور فرضی، من همین الان ممکن است یک دستگاه در مغزم کاشته باشم و شما اصلا متوجه آن نمی‌شوید. شاید یکی از این دستگاه‌های نمونه را در مغز خودم کار بگذارم.»
منبع: خبرآنلاین
