پزشکی رابط مغز و رایانه

[Asteria]

فرآیند کنترل اندام رباتیک از چند مرحله تشکیل شده است. ابتدا حسگرهای ویژه یا الکترودهای کاشته‌شده در مغز، فعالیت الکتریکی نورون‌ها را ثبت می‌کنند. سپس این اطلاعات به یک رایانه منتقل می‌شود. الگوریتم‌های پردازش سیگنال و هوش مصنوعی، الگوهای مربوط به نیت حرکتی فرد را شناسایی می‌کنند. برای مثال، اگر فرد تنها به برداشتن یک لیوان فکر کند، سیستم این الگوی مغزی را تشخیص داده و فرمان حرکت را به بازوی رباتیک ارسال می‌کند. در نهایت، بازوی رباتیک با استفاده از موتورهای دقیق، حرکت مورد نظر را انجام می‌دهد. همه این مراحل تنها در چند صدم ثانیه انجام می‌شوند.

 

[Asteria]

در سال‌های اخیر، پیشرفت چشمگیری در این حوزه حاصل شده است. پژوهشگران توانسته‌اند بازوهای رباتیکی طراحی کنند که قادر به انجام حرکات بسیار ظریف مانند برداشتن اشیای کوچک، نوشیدن آب، غذا خوردن یا حتی نوشتن باشند. برخی از این اندام‌های مصنوعی علاوه بر حرکت، دارای حسگرهایی هستند که اطلاعات مربوط به فشار یا تماس را به سیستم منتقل می‌کنند. در پژوهش‌های پیشرفته، حتی تلاش شده است این حس لامسه دوباره به مغز بازگردانده شود تا فرد بتواند میزان فشار واردشده به یک جسم را احساس کند.

 

[Asteria]

کنترل اندام‌های رباتیک تنها به بازو محدود نمی‌شود. امروزه اسکلت‌های بیرونی (Exoskeleton) نیز با کمک رابط مغز و رایانه توسعه یافته‌اند. این تجهیزات روی بدن بیمار قرار می‌گیرند و با دریافت فرمان‌های مغزی، به فرد در ایستادن، راه رفتن یا انجام حرکات ساده کمک می‌کنند. این فناوری به‌ویژه برای بیماران مبتلا به آسیب نخاعی و سکته مغزی بسیار امیدبخش است و می‌تواند در فرآیند توانبخشی نقش مهمی ایفا کند.
با وجود پیشرفت‌های چشمگیر، این فناوری هنوز با چالش‌هایی مانند هزینه بالا، نیاز به تجهیزات پیشرفته، محدودیت دقت در برخی سیستم‌ها و لزوم آموزش طولانی‌مدت بیمار روبه‌رو است. با این حال، پژوهشگران معتقدند با توسعه هوش مصنوعی، بهبود حسگرهای عصبی و ساخت ایمپلنت‌های ایمن‌تر، در آینده افراد بیشتری خواهند توانست اندام‌های رباتیک را با سرعت، دقت و طبیعی بودن بیشتری تنها از طریق فعالیت مغز خود کنترل کنند. این دستاورد می‌تواند کیفیت زندگی میلیون‌ها فرد دارای ناتوانی حرکتی را به طور چشمگیری بهبود بخشد و یکی از بزرگ‌ترین تحولات پزشکی و مهندسی پزشکی در قرن حاضر باشد.

 

[Asteria]

شرکت‌های پیشرو در توسعه رابط مغز و رایانه (BCI):
توسعه رابط‌های مغز و رایانه نتیجه همکاری متخصصان علوم اعصاب، مهندسی پزشکی، هوش مصنوعی و رباتیک در شرکت‌ها و مراکز پژوهشی مختلف جهان است. یکی از شناخته‌شده‌ترین شرکت‌های فعال در این زمینه Neuralink است که در سال ۲۰۱۶ توسط و گروهی از دانشمندان تأسیس شد. هدف این شرکت ساخت تراشه‌های مغزی بسیار کوچک و کم‌تهاجمی است که بتوانند سیگنال‌های مغز را با دقت بالا ثبت کرده و به رایانه منتقل کنند. این فناوری با هدف کمک به افراد مبتلا به فلج، آسیب نخاعی و برخی بیماری‌های عصبی توسعه یافته و در سال‌های اخیر نخستین آزمایش‌های انسانی آن نیز انجام شده است.

 

[Asteria]

Neuralink (آمریکا) — معروف‌ترین شرکت در حوزه تراشه‌های مغزی، تأسیس‌شده در سال ۲۰۱۶ با مشارکت Elon Musk.

Synchron (آمریکا–استرالیا) — سازنده رابط مغزی Stentrode که از طریق رگ خونی وارد مغز می‌شود و نیازی به جراحی باز مغز ندارد.

Blackrock Neurotech (آمریکا) — از قدیمی‌ترین شرکت‌های فعال در زمینه ایمپلنت‌های مغزی و رابط‌های مغز و رایانه.

Paradromics (آمریکا) — در حال توسعه رابط‌های مغزی با سرعت انتقال داده بسیار بالا.

Precision Neuroscience (آمریکا) — روی رابط‌های مغزی بسیار نازک و کم‌تهاجمی برای کاربردهای درمانی کار می‌کند.

Cortec GmbH (آلمان) — تولیدکننده ایمپلنت‌های عصبی و تجهیزات ثبت و تحریک سیگنال‌های مغزی.

MindMaze (سوئیس) — بیشتر در زمینه توانبخشی عصبی، واقعیت مجازی و استفاده از BCI برای بیماران سکته مغزی فعالیت می‌کند.