آینده اي روشن پیش روی درمان ناتوانی‌های حرکتی

معلولیت و ناتوانی‌های حرکتی مانند فلج اندام‌ها که اغلب به دلایل مختلفی چون مشکلات مادرزادی یا حین تولد، تصادفات، بیماری‌های مختلف و غیره رخ می‌دهند، از جمله بیماری‌های صعب‌العلاجی است که سال‌ها پزشکان به دنبال راه‌حلی برای آن بودند. اما به لطف فناوری‌های نوین، دانشمندان در سال‌های اخیر توانسته‌اند تا حدودی این ناتوانی‌ها را بهبود بخشند و کیفیت زندگی شماری از مبتلایان را بالا ببرند.

فناوری‌ها اغلب تغییرات شگرفی را ایجاد می‌کنند و طی سال‌ها توانسته‌‌اند زندگی بسیاری از اشخاص دنیا را تحت تأثیر خود قرار دهند. به عنوان مثال، مردی که در یک حادثه دوچرخه‌سواری از شانه به پایین فلج شده بود، به لطف الکترودهایی که در بازوی سمت راست او کار گذاشته شده بود و ماهیچه‌های دست را تحریک می‌کرد، توانست بخشی از توانایی دستش را به دست آورد و کارهای شخصی خود را انجام دهد. اما استفاده از این فناوری به اینجا ختم نمی‌شود. این بیمار قادر است با کمک نیروی مغز، دستش را حرکت دهد. اراده او برای حرکت در فعالیت عصبی در قشر حرکتی او منعکس می‌شود؛ این سیگنال‌ها از طریق ایمپلنت‌های مغزی شناسایی شده و در قالب فرمان‌هایی پردازش می‌شوند که الکترودهای کاشته شده در بازو را فعال می‌کنند. توانایی رمزگشایی از افکار به این شکل شبیه فیلم‌های تخیلی است اما رابط‌های مغز و کامپیوتر مانند سیستم BrainGate که در این بیمار مورد استفاده قرار گرفته، بیانگر آن است که کنترل مغزی امکان‌پذیر و عملی است. در واقع، BrainGate یک سیستم ایمپلنت مغزی است که در حال توسعه است و محققان مشغول انجام آزمایش‌های بالینی آن روی بیماران هستند تا از این طریق بتوانند کنترل از دست‌رفته اندام‌ها و سایر عملکردهای بدن را در بیماران مبتلا به فلج اندام‌ها و آسیب نخاعی و ALS بازگردانند.

محققان گام‌های خوبی در پیشرفت این حوزه از فناوری برداشته‌اند به عنوان مثال، نیروهای ارتش آمریکا و «سیلسکون ولی» تمرکز خود را روی مغز گذاشته‌اند. فیسبوک به دنبال ابداع فناوری تبدیل افکار به متون نوشتاری است. ایلان ماسک شرکتی تحت عنوان Neuralink تاسیس کرده و بر این باور است که اگر بشریت به دنبال آن است که با ظهور هوش مصنوعی بقای خود را حفظ کند باید در راستای بهبود و پیشرفت قابلیت‌های خود بکوشد.

سیستم BrainGate بیش از 10 سال پیش ابداع شد اما تنها در شمار محدودی از افراد مورد استفاده قرار گرفته است. روش‌های غیرتهاجمی مانند الکتروانسفالوگرام EEG، سیگنال‌های مغزی با رزولوشن بسیار بالا را از لایه‌های مداخله‌ای پوست، استخوان و غشاء برمی‌دارد. برخی پیشرفت‌ها روی کلاه به کار رفته در روش EEG انجام شده است که از آن می‌توان برای انجام بازی‌های واقعیت مجازی یا کنترل ربات‌های صنعتی نیز استفاده کرد. محققان در مطالعات خود از ایمپلنت‌هایی استفاده می‌کنند که به طور مستقیم با اعصاب در ارتباط باشند اما دستگاه‌های موجود نقص‌هایی دارند؛ به عنوان مثال، سیم‌کشی‌هایی دارند که از داخل جمجمه می‌گذرند؛ واکنش‌های ایمنی را برمی‌انگیزند و تنها با چند صد میلیارد عصب مغز انسان مرتبط می‌شوند. اما این مسئله را می‌توان تغییر داد.

مغز انسان هنوز هم کشوری غریب و ناشناخته است که دانشمندان با وجود مطالعاتی که پیرامون آن انجام داده‌اند، باز هم اطلاعات کمی از آن دارند. این مسئله به ویژه زمانی که کار به عملکردهای پیچیده‌ای چون حافظه می‌رسد، بیشتر احساس می‌شود. ایمپلنت‌های مغزی هنوز هم یک درمان مؤثر برای برخی بیماران به شمار می‌روند. حدود 150 هزار نفر از طریق الکترودهای کار گذاشته شده در مغز، تحریک عمیق مغزی را دریافت می‌کنند که در درمان و کنترل علائم بیماری پارکینسون به کار می‌آید. عمل‌های جراحی انتخابی هم مانند عمل لیزر چشم به طور معمول انجام می‌شوند و همه اینها بیانگر آن است که تصویری که از آینده وجود دارد، با پیشگامی فناوری عصبی خواهد بود که قابل دسترس است. طی سال‌ها، پیشرفت فناوری‌ها، مسیرهای جدیدی از ارتباطات مغزی را گشوده است. به عبارتی، تغییرات ایجاد شده در فناوری، شیوه زندگی آدمی را دگرگون کرده است. دانشمندان بر این باورند که مرزهای آینده در زیر جمجمه انسان پنهان شده که باید از آنها رمزگشایی کرد.

تحریک یک عصب اساس خلق هوش است. با تقویت و ترکیب عملکردهایی چون بازیابی حافظه، هر لحظه و هر تحرک و تفکری را می‌توان کنترل کرد. زمانی که شما این جمله را می‌خوانید، اعصاب تمام مغز شما را تحریک می‌کنند تا بتوانید شکل‌های حروف را روی صفحه تشخیص دهید؛ آن شکل‌ها را به واج و واج‌ها را به کلمه تبدیل کنید تا بتوانید معنای کلمات را متوجه شوید. سمفونی سیگنال‌ها بسیار پیچیده است. بیش از 85 میلیارد عصب در مغز انسان وجود دارد و یک عصب حدود 10 هزار اتصال با سایر سلول‌ها دارد. نقشه‌برداری از این اتصالات هنوز در مراحل ابتدایی است اما زمانی که مغز این رازها را حل کند، قابلیت‌های قابل توجهی از مغز هویدا خواهد شد.

در سال 2004، محققان سیستم BrainGate را در مغز 13 بیمار مبتلا به فلج اندام کار گذاشتند. این سیستم اولین بار توسط دانشگاه Brown ابداع شد. در این روش، آرایه‌ای از الکترودهای کوچک موسوم به آرایه Utah در قشر حرکتی کاشته می‌شود؛ این بخش از مغز، حرکت‌های بدن را هدایت می‌کند. زمانی که فردی تصمیم می‌گیرد دست یا بازوی خود را حرکت دهد، این الکترودها اعصاب تحریک شده را شناسایی می‌کنند. این سیگنال‌ها از طریق سیم‌کشی‌هایی که از جمجمه تا یک رمزگشا کشیده شده، فرستاده می شود. در این رمزگشا تنوعی از خروجی‌ها، از حرکت دادن نشانگر گرفته تا کنترل یک اندام ترجمه می‌شود. این سیستم به یک زن مبتلا به فلج اندام امکان استفاده از بازوی رباتیک را داد به طوری که او توانست برای اولین بار بدون کمک مراقبش، فنجان قهوه‌اش را بردارد. این سیستم تاکنون توانسته در موارد مشابهی بیماران مبتلا به فلج اندام‌ها را به زندگی برگرداند.

تعامل بین مغز و دستگاه‌ها، زندگی بسیاری از افراد را دگرگون کرده است. به عنوان مثال، در مراسم افتتاحیه جام جهانی 2014 برزیل، از مردی استفاده شد که به دلیل معلولیتی که داشت از اسکلت رباتیک کنترل شده با مغز برای برداشتن توپ استفاده می‌کرد.

هوش مصنوعی

محققان بر این باورند که رشد هوش مصنوعی در دنیا بهبود قابلیت‌های آدمی را به همراه خواهد داشت. تصور این که تا سال 2050 چه پیش می‌آید واقعا کار دشواری است. می‌توان تصور کرد که انسان مهارت‌های جدیدی به دست می‌آورد تا از این طریق بتواند به صورت تله‌پاتی با دیگران ارتباط برقرار کند. ایلان ماسک، مدیرعامل تسلا و SpaceX در سال 2016 کمپانی جدیدی تحت عنوان Neuralink تأسیس کرد که کار آن تولید انواع جدیدی از ایمپلنت‌هاست. او گروه‌های مختلفی را گردهم آورده تا بتواند تا سال 2021 به هدف توسعه رابط مغز و کامپیوتر برای استفاده در بخش بالینی روی بیماران مبتلا به فلج اندام استفاده کند. انتظار می‌رود که تا زمان استفاده از چنین دستگاه‌هایی برای از بین بردن معلولیت در افراد حدود 8 تا 10 سال زمان باقی است.

برای دسترسی به جدیدترین شماره مجله Economist فایل پیوست را ملاحظه فرمائید.

 

مترجم: ندا اظهری

No tags for this post.