بیش از یک دهه پس از نخستین آزمایش رابطهای مغز و رایانه، دانشمندان میگویند در توسعه دستگاههایی که میتوانند سیگنالهای مغزی انسان را با دقت بالا بخوانند، به یک نقطه عطف رسیدهاند که میتواند به بازیابی حرکت، گفتار و سایر تواناییهای ازدسترفته در افراد مبتلا به فلج منجر شود؛ هرچند چالشهای فنی و اخلاقی مهمی همچنان باقی است.
پروفسور جان دونوهو، عصبپژوهی که در دانشگاه براون ایالت رودآیلند نخستین «تراشه مغزی» با نام «برین گیت» (BrainGate) را طراحی کرد، بهتازگی جایزه ملکه الیزابت، معتبرترین جایزه مهندسی جهان را به پاس تلاش برای بازیابی توانایی ارتباط و کنترل در افراد مبتلا به فلج، کسب کرده است.
اسکاینیوز به نقل از او مینویسد که اگر هدف کنترل رایانه یا بازگرداندن توان گفتار باشد، از نظر علمی مانع اساسی وجود ندارد و بهمحض آنکه دستگاهی بتواند تاییدیه رسمی بگیرد، این قابلیتها دستیافتنی خواهد بود. اکنون همه چیز به گرفتن تاییدیه بستگی دارد. یعنی نهادهای نظارتی پزشکی باید قانع شوند که مزایای کاشت جراحی یک تراشه در مغز، از خطرات آن بیشتر است.
به همین دلیل هم نخستین آزمایشهای انسانی بر افرادی متمرکز شد که بیشترین نیاز را داشتند، از جمله کسانی که از گردن به پایین فلج شده بودند.
شرکت نورالینک، متعلق به ایلان ماسک، یکی از حدود ۱۲ شرکتی است که برای تولید تجاری رابطهای مغز و رایانه یا همان تراشههای مغزی فعالیت میکند.
فناوری در تولید تراشه این شرکت بر پایه پژوهشهای اولیه دونوهو شکل گرفت: مجموعهای از الکترودها که به یک تراشه رایانهای متصلاند و میتوانند سیگنالهای عصبی در بخشی از بافت مغز را تشخیص دهند و سپس آنها را رمزگشایی کنند تا عملکرد ازدسترفته را بازگردانند.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
دونوهو و تیمش نخستین گروهی بودند که نشان دادند یک رابط مغز و رایانه میتواند حرکت ارادی راــ چیزی که آنها آن را «کنترل» مینامندــ به یک فرد فلج بازگرداند.
بیش از دو دهه پیش که او این مسیر پژوهشی را آغاز کرد، برخی عصبپژوهان حتی درباره اینکه برخی نواحی مغز افراد مبتلا به فلج شدید همچنان فعال باقی مانده باشد، تردید داشتند. بعضی هم تصور میکردند این بخشها ممکن است بهدلیل استفاده نشدن تحلیل بروند، همانطور که اندامهای بیمار پس از قطع سیگنالهای عصبی از مغز دچار تحلیل میشوند، اما او خلاف این را ثابت کرد.
دونوهو میگوید لحظهای را که برای نخستین بار دستگاه را روشن کردند، هرگز فراموش نمیکند، اما نگرانی از اینکه شاید همه نورونها خاموش شده باشند، با دیدن فعالیت عصبی گسترده، جای خود را به اطمینان داد و روشن شد که این فناوری میتواند کار کند و همینطور هم شد.
آنها در مجموعهای از آزمایشها نشان دادند که تراشه مغز «برین گیت» (BrainGate) و نرمافزار مرتبط میتواند سیگنالهای قشر حرکتی مغز داوطلب را رمزگشایی کند و به او اجازه دهند نشانگر موس را روی صفحه حرکت دهد، کلمات را به گفتار تبدیل کند و کنترل یک بازوی رباتیک را برعهده بگیرد.
اما چرا با گذشت بیش از یک دهه از برخی از این موفقیتها، این تراشهها تازه وارد نخستین آزمایشهای بالینی شدهاند؟
پروفسور دونوهو توضیح میدهد: «شما میتوانید الکترود را در مغز قرار دهید، ابتدا در حیوانات و سپس در انسان، و کار کند، اما باید فناوری داشته باشید که برای مغز خطری نداشته باشد و بتواند همیشه آنجا باقی بماند.»
ساخت تراشهها و الکترودهایی که خطر ایجاد عفونت آنها کم باشد، بدون آسیب به بافت مغز در محل مناسب کاشته شوند و نیاز به تعمیر نداشته باشند، چالشهای بزرگی مهندسیاند؛ مسائلی که شاید برای یک مهندس الکترونیک چندان نگرانکننده نباشد، برای زیستشناسان بسیار مهم است. مثلا دستگاهی که پردازنده الکترونیکی دارد، گرم میشود، مثل گوشی که داغ میشود، اما این در مغز قابلقبول نیست. مغز فقط یک یا دو درجه افزایش دمای را میتواند تحمل کند.
با این حال به اعتقاد پروفسور دونوهو، از آنجا که اکنون سه شرکت برای نخستین بار تراشههایی با طراحیهای متفاوت را در مرحله آزمایش انسانی دارند، «این حوزه بالاخره در حال جهش است و این جایزه هم علامت بسیار مهمی محسوب میشود که نشان میدهد شرایط در حال تغییر است.»
به باور او، شرکتهای دارای سرمایه زیاد مانند نورالینک احتمالا موفق خواهند شد دستگاهی تولید کنند که برای کمک به افراد گرفتار فلج شدید تایید شود. هرچند پیشرفت بیشتر در بازگرداندن گفتار یا بینایی و همچنین اطمینان از اینکه این دستگاهها در طول عمر فرد قابلاعتماد باقی بمانند، همچنان چالشهای بزرگ مهندسی و علوم اعصاباند.
پروفسور دونوهو معتقد است تراشههای مغزی فعلا قادر به جمعآوری و پردازش اطلاعات کافی برای «خواندن ذهن» نیستند، اما این احتمال که تراشه مغزی یک فکر یا کلمه ناخواسته را ثبت کند، به این معنا است که از همین حالا باید به پیامدهای اخلاقی این فناوری هم فکر کنیم.
او میگوید: «این موضوعی نگرانکننده است. هرچه بیشتر یاد بگیریم، میتوانیم درباره آنچه شما به آن فکر میکنید، بیشتر بدانیم. از نظر اخلاقی، درباره اینکه چگونه از دادههای ذهنی افراد محافظت کنیم، باید یک فکر جدی بکنیم.»
