نخستین کاربرد ایمپلنت مغزی برای ارتباط با ذهن بر روی یک بیمار داوطلب

نخستین کاربرد ایمپلنت مغزی برای ارتباط با ذهن بر روی یک بیمار داوطلب
این ایمپلنت مغزی به ح.ب که فلج کامل است توانایی ارتباط گرفتن داده است.

کاشت ایمپلنت مغزی در سرِ نخستین داوطلب

 

 یک زن فلجِ کامل (بدون هیچ‌گونه توان حرکتی) آموخته‌است که با بهره‌گیری از یک ایمپلنت مغزی، تنها با بکار بردن ذهن با اطرافیانش ارتباط بگیرد. این نخستین بار است که یک رابط مغز و رایانه در خانه و زندگی روزمره کسی وارد می‌شود،  تا بتواند بدون نیاز به دکتر و مهندس برای واسنجی(کالیبره کردن) روزانه، از آن بهره‌برداری کند.

 

 خانم  ح.ب که ۵۸ ساله است و می‌خواهد ناشناس بماند می‌گوید: "این که نخستین فردی باشید که این دستگاه را می‌آزماید، حس ویژه‌ای دارد". او در سال ۲۰۰۸ بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) گرفت. این بیماری سلول‌های عصبی را ویران می‌کند و  توان کنترل بدن را از فرد می‌گیرد. پس از چند سال از زمان تشخیص، خانم ح.ب توانایی نفس کشیدن را از دست داده بود و به دستگاه تنفس مصنوعی نیاز داشت.

 

به گفته Nick Ramsey از مرکز مغز و اعصاب دانشگاه علوم پزشکی Medical Center Utrecht هلند می‌گوید: "او تقریبا به طور کامل قفل شده است."

 

هنگامی که Ramsey با او دیدار کرد، برای برقراری ارتباط به دستگاه ردیابی چشم وابسته بود. دستگاهی که به او امکان می‌داد تا حروفِ روی نمایشگر را برگزیند و کلمه بسازد، ولی این ممکن است همیشه چاره ساز نباشد – یکی از هر سه فرد دچار بیماری ALS توانایی حرکت دادن چشم هایشان را نیز از دست می‌دهند. برای همین، گروه‌هایی در سراسر دنیا بر روی توسعه‌ی دستگاه‌هایی کار می‌کنند که یکراست از مغز فرمان بگیرد، تا یاریگر کسانی مانند این خانم  باشد.

 

این دستگاه‌ها با خواندن فعالیت‌های مغزی و ترجمه آن را به سیگنالی که می‌تواند با یک کامپیوتر یا یک بازوی رباتیک کنترل شود، کار می‌کنند. اما تاکنون، سازگار کردن این دستگاه‌ها با زندگی روزمره مردم دشوار بوده است. زیرا نیاز بوده که روزانه به دست گروهی از مهندسین کالیبره شوند، و بسیاری از آنها چنان پیچیده هستند که نمی‌توانند بصورت بی‌سیم کار کنند.

بنابراین برای همگان کارا نبوده‌اند و باید ، ساده و به صرفه  می‌شدند."

 

اکنون پژوهشگران در این سیستم نوین از الکترودهایی که درست در زیر جمجمه و بر روی سطح مغز گذاشته می‌شود بهره برده‌اند. 

 

هنگامی که فعالیت مغز توسط الکترود ثبت شد، یک سیگنال با سیمی به یک دستگاه کوچک فرستاده میشود، این دستگاه را می‌توان مانند یک ضربان‌ساز که در زیر قفسه سینه کاشته می‌شود در  زیر پوست کاشت. این دستگاه به صورت بی‌سیم سیگنالی به یک تبلت یا کامپیوتر می‌فرستد و در آنجا فرمان مغز، به یک "کلیک" ساده بازگردانده می‌شود. نرم‌افزارهای دیگری که روی تبلت یا کامپیوتر نصب شده‌اند با بکاربردن این کلیک توانایی کارهای گوناگونی، مانند بازی کردن و یا بکار گرفتن یک آوا‌نگار برای گزینش کلمات و برقراری ارتباط با دیگران را به کاربر می‌دهند.

 

سال گذشته ح.ب برای کاشت این سیستم داوطلب شد. او می‌گوید: "من می‌خواهم در بهبود احتمالی افرادی مانند خودم سهمی داشته باشم.

 

دو الکترود روی مغز او کاشته شد - یکی روی بخشی که حرکت دست راست را کنترل می‌کند، و دیگری روی بخشی که برای شمارش وارون استفاده می‌شود . پس از جلسات آموزشی پیاپی، که شامل استفاده از دستگاه برای انجام بازی‌هایی مانند whack-a-mole  و Pong و همچنین هجی کلمات بود، ح.ب آموخت تا دستگاه را با تجسمِ حرکت دادنِ دست برای انجام "کلیک" click کنترل کند.

 

Ramsey، که کار پژوهشی خود را در نشست سالانه انجمن علوم عصبی در سن دیگو، کالیفرنیا، ارائه کرد می‌گوید: " ح.ب از نخستین روز تنها می‌توانست سیگنال به وجود آورد، اما شش ماه بعد، با دقت ۹۵ درصد این کار را می‌کرد.اینکه سیستم براستی کار می‌کرد ما را شگفت زده کرد."

 

هنوز کاربردِ این دستگاه برای برقراری ارتباط، فرایند کُندی است –هجی کردن یک کلمه شاید چند دقیقه طول بکشد - ولی ح.ب با آموزش، سریع‌تر می‌شود. در آغاز، ۵۰ ثانیه نیاز بود تا یک حرف برگزیند - ولی اکنون می‌تواند این کار را در ۲۰ ثانیه انجام دهد.

 

اگر چه اینکار کندتر از استفاده از ردیاب چشمش است، ولی این ایمپلنت در بیرون از خانه نیز کارایی دارد. جایی که ردیاب چشم برای ردیابی حرکات ظریف چشم، در نور طبیعی بیرون، با چالش روبرو است. 

 

ح.ب می‌گوید: "اکنون میتوانم بیرون از خانه هنگامی که ردیاب چشمم کار‌نمی کند نیز ارتباط برقرار کنم. پس در بیرون از خانه اعتماد به نفس بیشتری دارم و مستقل هستم."

 

"این دستگاه جوانب مثبت و منفی دارد. گذاشتن الکترود بر روی سطح مغز گزینه منطقی‌تری نسبت به استفاده از الکترودهای عمیقِ حساس ولی تهاجمی و EEG سطحی، که در جمجمه یک فرد جا می‌گیرد است." و از آنجا که سیستم بی‌سیم شده است، پس می‌تواند پنهان باشد - چیزی که برای بسیاری از کسانی که به ایمپلنت مغزی نیاز دارند مهم است.

 

پیچیده نبودن سیستم آن را برای کاربرد در خانه نیز مناسب می‌کند. زیرا بسیار ساده است، و به هیچ کامپیوتر فانتزی‌ای نیاز ندارد .کاستی این دستگاه این است که، هنوز نمیتواند کارهای پیچیده‌تر، مانند کنترل اندام رباتیک را انجام دهد." 

 

با این وجود، برای کسانی که چه به خاطر بیماری نورون حرکتی مانند ALS یا در نتیجه سکته مغزی شدید قفل کامل(بی حرکت) شده‌اند روش مفیدی است. Ramsey و همکارانش امیدوارند تا این سیستم را روی افراد دیگری بیازمایند.

 

اکنون که این گروه نرم افزار تبلت خود را نیز بهبود داده است، رمزی انتظار دارد که داوطلب بعدی بتواند بکاربردن این دستگاه را زودتر فرابگیرد. این نرم افزار پیچیده‌تر می‌تواند کلمات را بر اساس دو حرف اول پیش بینی کند و به کارها سرعت بخشد.

 

گروه پژوهشی امیدوار است، نرم‌افزاری توسعه دهد که بتواند از کلیک‌ها در انجام کارهای دیگری نیز بهره ببرد. ایشان می‌گویند: "با یک نرم افزار مناسب، می توانیم تلویزیون را خاموش کنیم یا لوازم خانگی را کنترل کنیم. با یک کلیک کارهای بسیاری می‌توان انجام داد. "

 

ح.ب می گوید: "رویای من این است که بتوانم صندلی چرخدارم را برانم." 

 

"او یک سال است که این دستگاه را دارد، و بخشی از وجودش شده است. چند بار در هفته از آن بهره می‌گیرد." ح.ب انتظار نداشت که که دستگاه اینقدر برایش ارزشمند شود."

 شاید اینها را نیز بپسندید:

خیز الون ماسک برای هک مغز

نوشتن با ذهن

کنترل کامل ربات با ذهن

برای نخستین بار یک مرد ناتوان توانست به یاری یک میانجی رایانه-مغز دوباره حس کند.

نانو‌لوله‌های کربنی جایگزین الکترودهای مغزی

لینک منبع خبر:
 
 
۲۶ آبان ۱۳۹۵
۱۲ نوامبر ۲۰۱۶-نیوساینتیست |

اگر این خبر را پسندیدید "خوش خبریم" را به ۲ نفر از دوستانتان معرفی کنید : ارسال این خبر به دوستان

دیدگاه بازدیدکنندگان


تعداد کاراکتر باقیمانده: 500
نظر خود را وارد کنید