ایمپلنت مغزیِ رقیب نورالینک

شرکت نوروتکنولوژی پارادرومیکس ایمپلنت خود را در آزمایشی با هدف بازیابی ایمن گفتار برای افراد مبتلا به اختلالات حرکتی شدید آزمایش خواهد کرد.

به گزارش ایسنا، شرکت پارادرومیکس، توسعه‌دهنده فناوری‌های عصبی، به تازگی اعلام کرده که سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) اولین آزمایش بالینی طولانی‌مدت رابط مغز و رایانه (BCI) آن را تایید کرده است. در اوایل سال آینده، این شرکت که یکی از رقبای سرسخت شرکت فناوری عصبی ایلان ماسک به نام نورالینک است، دستگاه خود را در دو داوطلب که به دلیل بیماری‌ها و آسیب‌های عصبی قادر به صحبت کردن نیستند، کاشت خواهد کرد. این شرکت دو هدف دارد: اطمینان از ایمنی دستگاه؛ و بازیابی توانایی فرد برای برقراری ارتباط با گفتار لحظه‌ای. مت انجل، مدیر اجرایی شرکت پارادرومیکس، مستقر در آستین، تگزاس، می‌گوید: ما از آزمایش بالینی این سخت‌افزار جدید بسیار هیجان‌زده‌ایم.

به نقل از نیچر، رابط مغز و رایانه پارادرومیکس دارای یک ناحیه فعال با قطر تقریبی ۷.۵ میلی‌متر از الکترودهای نازک، سفت و پلاتین-ایریدیوم است که به سطح قشر مغز نفوذ می‌کنند تا از نورون‌های منفرد در عمق حدود ۱.۵ میلی‌متری داده دریافت کند. سپس این الکترودها توسط سیم به یک منبع تغذیه و فرستنده-گیرنده بی‌سیم که در سینه فرد کاشته شده است، متصل می‌شوند.

انجل می‌گوید در ابتدا، هر دو داوطلب یک آرایه الکترود در ناحیه قشر حرکتی که لب‌ها، زبان و حنجره را کنترل می‌کند، دریافت خواهند کرد. سپس فعالیت عصبی از این ناحیه ثبت می‌شود، زیرا شرکت‌کنندگان در مطالعه جملاتی را که به آنها ارائه می‌شود، تصور می‌کنند . سپس سیستم یاد می‌گیرد که چه الگوهایی از فعالیت عصبی با هر صدای گفتاری مورد نظر مطابقت دارد.

وقتی شرکت‌کنندگان تصور می‌کنند که صحبت می‌کنند، این الگوهای عصبی به متنی روی صفحه نمایش تبدیل می‌شوند تا شرکت‌کنندگان آن را تایید کنند یا به یک خروجی صوتی در لحظه بر اساس صدای ضبط شده قدیمی خود شرکت‌کنندگان تبدیل می‌شوند.

این اولین آزمایش بالینی این رابط مغز و رایانه است که رسما تولید صدای مصنوعی را هدف قرار می‌دهد. انجل می‌گوید: مسلما، بزرگترین تغییری که می‌توانید در حال حاضر با رابط‌های مغز و رایانه در کیفیت زندگی ایجاد کنید، برقراری ارتباط است.

این آزمایش همچنین بررسی خواهد کرد که آیا سیستم می‌تواند به طور قابل اعتمادی فعالیت را از حرکات دست فرضی که فرد را قادر به کنترل مکان‌نمای رایانه می‌کند، تشخیص دهد یا خیر. انجل می‌گوید بسته به نتایج اولیه، این آزمایش می‌تواند به ۱۰ داوطلب گسترش یابد و این شرکت‌کنندگان دو ایمپلنت قشری برای افزایش سیگنال و دسترسی به سایر نواحی مغز دریافت کنند.

ماریسکا وانستینسل، محقق رابط مغز و رایانه در مرکز پزشکی دانشگاه اوترخت در هلند، می‌گوید: من خیلی کنجکاوم. این یک گام هیجان‌انگیز است. برای اینکه این حوزه به سمت کاربردهای بالینی پیش برود، یک سیستم کاملا قابل کاشت تنها راه است.

رقبای نورالینک

پارادرومیکس اکنون یکی از چندین شرکتی است که در حال آزمایش یک سیستم رابط مغز و رایانه است که مشابه چیزی است که قصد دارد در یک آزمایش بلندمدت به بازار عرضه کند. چندین شرکت دیگر امیدوارند به زودی از این الگو پیروی کنند .

از همه جلوتر، سینکرون (Synchron)، یک شرکت رابط مغز و رایانه در شهر نیویورک، و دستگاه آن استنترود (Stentrode) است. استنترود با گنجاندن ۱۲ تا ۱۶ الکترود در دستگاهی که مبتنی بر یک استنت درون عروقی است، فعالیت متوسط ‌یک جمعیت عصبی را از داخل یک رگ خونی ثبت می‌کند. آزمایش‌های اولیه از یک رگ در قشر حرکتی استفاده کردند تا به کاربران اجازه دهند با تصور اینکه پای خود را حرکت می‌دهند، گزینه‌های روی صفحه را انتخاب کنند.

نورالینک (Neuralink) با ثبت خروجی‌های بسیاری از نورون‌های منفرد، اولویت خود را به دریافت سیگنال‌های با پهنای باند بالا داده است. رابط مغز و رایانه آن از ۶۴ رشته پلیمری انعطاف‌پذیر تشکیل شده است که هر کدام ۱۶ جایگاه ثبت دارند. در آزمایش اولیه این شرکت، ناحیه‌ای از قشر حرکتی که دست را کنترل می‌کند، هدف قرار گرفت. کاربران با افکار خود رایانه‌ها و دست‌های رباتیک را کنترل می‌کردند و این شرکت مرتبا گزارش داده است که قادر است اطلاعات را از مغز افراد به رایانه با سرعت‌های رکوردشکنی منتقل کند.

سیستم‌های دیگر در حال توسعه، شامل چندین رابط مغز و رایانه هستند که الکترودهای با چگالی بالا را روی سطح مغز قرار می‌دهند تا میانگین فعالیت جمعیت‌های عصبی زیرین را ثبت کنند.

با پیشرفت آزمایش‌های طولانی‌مدت، پزشکان و دانشمندان علوم اعصاب دستگاه‌ها را زیر نظر خواهند داشت و با هم مقایسه می‌کنند. ونستینسل می‌گوید امیدوار است که شرکت‌ها کاملا شفاف باشند و به موقع دستگاه‌های خود را در اختیار دانشگاهیان قرار دهند تا مطالعات مستقلی انجام دهند.

تمرکز بر ایمنی

در حال حاضر، انجل به داده‌های پیش‌بالینی اشاره می‌کند که پارادرومیکس با کاشت رابط مغز و رایانه خود در گوسفندان به دست آورده است. او می‌گوید: سرعت انتقال اطلاعات از مغز که به آن دست یافته است، حدود ۲۰ برابر سریع‌تر از نرخ‌های گزارش شده توسط هر دستگاه دیگری است.

انجل همچنین می‌گوید که رابط‌های آنها پس از کاشت در گوسفندان به مدت سه سال، بدون تغییر محسوسی در کیفیت سیگنال کار می‌کنند. او می‌گوید: اگر بخواهیم نتیجه‌گیری کنیم، باید بگوییم که این دستگاه باید بیش از ۱۰ سال دوام بیاورد.

شرکت‌ها همچنین بر این تمرکز دارند که دستگاه‌های خود را تا حد امکان با حداقل تهاجم، و تا حد امکان برگشت‌پذیر و قابل تعویض بسازند. انجل می‌گوید، پارادرومیکس در آزمایش خود به طور همزمان بر ایمنی، دوام و سرعت داده تمرکز دارد.

اگرچه مطمئنا در این عرصه برندگان و بازندگانی وجود خواهند داشت، لی هاچبرگ، متخصص مغز و اعصاب در بیمارستان عمومی ماساچوست در بوستون که اولین آزمایش رابط مغز و انسانی را در سال ۲۰۰۴ رهبری کرد از گسترش آزمایش‌هایی که رابط‌های مغز و رایانه کاشته شده را مطالعه می‌کنند، استقبال می‌کند. او می‌گوید: آنچه می‌خواهم این است که بتوانم به بیماران آینده‌ام مجموعه‌ای از فناوری‌های مختلف را ارائه دهم که مزایای متفاوتی برای آنها داشته باشد و ممکن است به روش‌های مختلف در مغز یا روی آن قرار گیرند.

*