مرد فلج با ذهن خود رباتها را کنترل میکند
- مجموعه: اختراعات جدید
به گزارش خبرگزاری دانشجو، در یک گام بزرگ در پژوهشهای مربوط به رابط مغز–رایانه، دانشمندان چینی ظاهراً نشان دادهاند که فردی با فلج کامل میتواند بار دیگر تنها با استفاده از سیگنالهای مغزی با جهان اطراف خود تعامل داشته باشد.
پژوهشگران آکادمی علوم چین در تاریخ ۱۷ دسامبر اعلام کردند که مردی با آسیب شدید نخاعی قادر است از طریق یک رابط مغزی بیسیم و کاملاً کاشتنی، ویلچرهای هوشمند، سگهای رباتیک و دستگاههای دیجیتال را کنترل کند. این پیشرفت، نخستین باری است که چنین فناوریای توانسته کنترل پایدار و واقعی را بهطور همزمان بر چندین سامانه رباتیک فراهم کند.
این پروژه توسط «مرکز برتری در علوم مغز و فناوری هوش» که با نام CEBSIT شناخته میشود، معرفی شد و نشاندهنده جهشی فراتر از آزمایشهای صرفاً آزمایشگاهی است. این بیمار نهتنها توانایی جابهجایی دارد، بلکه شاغل نیز هست و بدون حرکت دادن بدن خود از ناحیه زیر گردن، کارِ دورکاریِ دارای دستمزد انجام میدهد.
از فلج تا استقلال عملی
این بیمار که با نام آقای ژانگ معرفی شده، در سال ۲۰۲۲ پس از سقوطی شدید دچار آسیب جدی نخاعی شد. این حادثه باعث فلج شدید در سطح بالا شد و حرکات ارادی او را به سر و گردن محدود کرد. پس از بیش از یک سال توانبخشی متعارف که پیشرفت چندانی نداشت، او به کارآزمایی بالینی رابط مغز–رایانه پیوست.
در تاریخ ۲۰ ژوئن، جراحان در بیمارستان هوآشان ــ وابسته به دانشگاه فودان در شانگهای ــ یک رابط مغز–رایانه تهاجمی و بیسیم با نام WRS۰۱ را در بدن او کاشتند. این سامانه شامل حسگرهای بسیار کوچکی است که از طریق الکترودهای انعطافپذیر در مغز قرار داده میشوند، بههمراه یک تراشه پردازشی که در شیار کوچکی از جمجمه جای میگیرد.
پس از جراحی، ژانگ کلاهی خارجی با طراحی ویژه بر سر میگذاشت که انرژی بیسیم را تأمین میکرد و سیگنالهای عصبی را دریافت مینمود. تنها پس از دو تا سه هفته تمرین، او توانست تنها با افکار خود نشانگر رایانه و دیگر دستگاههای دیجیتال را کنترل کند.
او در ویدیویی که توسط تیم پژوهشی منتشر شد گفت: «بیش از سه سال از آن حادثه گذشته و حالا بالاخره میتوانم دوباره کار کنم.»
کار کردن و حرکت تنها با قدرت ذهن
توانایی ژانگ در انجام کار از راه دور، یک نقطه عطف تاریخی محسوب میشود. او با استفاده از یک نشانگر کنترلشده توسط مغز، صحت توزیع محصولات از دستگاههای فروش خودکار راه دور را بررسی میکند. این موضوع او را به نخستین شرکتکننده شناختهشده در آزمایشهای رابط مغز–رایانه تبدیل میکند که شغل دارای حقوق دارد.
او گفت: در حال حاضر کارآموز بخش تفکیک کالا هستم. هر روز باید از یک رایانه استفاده کنم تا نشانگر را کنترل کرده و محصولات را دستهبندی کنم. کمی دشوار است، اما برای من یک فرصت ارزشمند به شمار میآید.»
فراتر از صفحهنمایشها، تیم پژوهشی کنترل مغزی را به دنیای فیزیکی نیز گسترش داد. ژانگ اکنون میتواند یک ویلچر هوشمند را هدایت کند و به سگهای رباتیک فرمان بدهد. این سگها میتوانند غذای بیرونبر بیاورند و ویلچر به او اجازه میدهد در فضای باز حرکت کند و حتی بدون کمک از پلهها پایین برود.
او افزود: «چیزی که الان بیش از همه مرا هیجانزده میکند، همین اتصال دوباره است؛ انگار آنچه در طول سالها قطع شده بود، دوباره وصل شده است.»
برتری سیستمی چین
این دستاورد بازتابدهنده چشماندازی است که ایلان ماسک با مفهوم «تلهپاتی» در شرکت نورالینک مطرح کرده، اما با یک تفاوت اساسی. در حالی که آزمایشهای نورالینک هنوز بر تعاملات ابتدایی مانند بازیها و وظایف ساده متمرکز است، سامانه چینی پیش از این به سطح استفاده در زندگی روزمره رسیده است.
تبدیل افکار به عمل، تنها به الکترودهای کاشتهشده در مغز محدود نمیشود. این فرایند به ارتباط بیسیم بسیار سریع، رمزگشایی قابلاعتماد مبتنی بر هوش مصنوعی و رباتیک پیشرفته نیاز دارد. توانمندیهای چین در شبکههای ۵G و ۶G نوظهور، تولید نیمهرساناها و رباتهای هوشمند، یک اکوسیستم بههمپیوسته ایجاد کرده که از این پیشرفت پشتیبانی میکند.
پو مومینگ، عضو آکادمی علوم چین و مدیر علمی CEBSIT، به تلویزیون دولتی چین گفت که این مطالعه ایمنی و پایداری بلندمدت الکترودهای کاشتهشده و رمزگشایی سیگنالها را تأیید کرده است؛ شرایطی که برای کاربرد پزشکی رابطهای تهاجمی مغز–ماشین ضروری به شمار میرود.
سیگنالهای سریعتر و آینده پیش رو
یکی از پیشرفتهای فنی کلیدی، افزایش سرعت است. انتقال طبیعی سیگنالهای عصبی در بدن انسان حدود ۲۰۰ میلیثانیه زمان میبرد. تیم پژوهشی با سفارشیسازی پروتکل ارتباطی، تأخیر کامل از سیگنال مغزی تا حرکت ربات را به کمتر از ۱۰۰ میلیثانیه کاهش داد. این امر کنترلی روانتر و طبیعیتر ایجاد میکند.
پژوهشگران همچنین مشاهده کردند که با تمرین ژانگ، فعالیت مغزی او کارآمدتر شده است. کنترل از تعداد زیادی نورون به یک گروه کوچکتر و تخصصی منتقل شد، که این موضوع تلاش ذهنی را کاهش داده و اعمال را شهودیتر میکند.
بر اساس این نتایج، تیم پژوهشی از سامانه ارتقایافتهای به نام WRS۰۲ با ۲۵۶ کانال خبر داده است. انتظار میرود نخستین کارآزمایی بالینی آن بهزودی آغاز شود و راه را برای کاربردهای گستردهتر، از جمله رمزگشایی مستقیم گفتار از سیگنالهای مغزی، هموار کند.
