افراد فلج مي‌توانند تايپ سريع و دقيق داشته باشند

مترجم: رضا محمدي

کد خبر: ۳۳۵۱۱۲

تاریخ: ۱۶ فروردين ۱۳۹۶ - ۲۰:۲۱

بر اساس نتايج تحقيق باليني منتشر شده از سوي محققان دانشگاه استندفورد برقراري ارتباط بين مغز و كامپيوتر به كساني كه فلج هستند امكان مي‌دهد از طريق كنترل مستقيم مغز در بالاترين سطح سرعت و دقتي كه تاكنون گزارش شده است تايپ كنند.

گزارش مربوط مي‌شد به سه نفر شركت‌كننده در تحقيق كه دچار ضعف شديد در اندام دست و پا بودند، يعني، ‌دو نفر از ايشان دچار اسكروزيس آميوتروفيك جانبي بودند كه بيماري لوگهريگ هم خوانده مي‌شود و يك نفر دچار آسيب اعصاب نخاعي بود. در مغز هر كدام از آنها يك مجموعه الكترود به اندازه يك قرص آسپرين بچه قرار داده شده بود كه سيگنال‌هاي قشر حركتي مغز ايشان را ضبط كند، ناحيه‌اي از مغز كه حركت ماهيچه‌ها را كنترل مي‌كند. اين سيگنال‌ها از طريق كابل به كامپيوتر منتقل مي‌شد و توسط الگوريتم به فرمان‌هاي «نشان كن و كليك كن» ترجمه مي‌شد كه يك نشانگر ‌را روي صفحه كليد به سمت كاراكترها هدايت مي‌كرد.  يكي از شركت‌كنندگان به نام دنيس دگراي، اهل منلو‌پارك كاليفرنيا هر دقيقه مي‌توانست ۳۹ كاراكتر صحيح را تايپ كند كه مساوي بود با حدود ۸ كلمه در دقيقه.

نقطه ‌مهم
محققان دانشگاه استندفورد مي‌گفتند كه بدون تغييرات عمده از اين روش «نشان كن و كليك كن» براي انواع ابزارهاي كامپيوتري، از جمله در تلفن ‌هوشمند و تبلت‌، ‌مي‌توان بهره ‌گرفت.

جيمي هندرسون، پزشك و استاد جراحي اعصاب كه دو مورد از سه مورد عمل قرار‌ دادن دستگاه داخل مغز را انجام داده بود چنين عنوان مي‌كرد: «‌موفقيت تحقيق ما در مسير بهبود كيفيت زندگي افراد فلج يك نقطه مهم است.‌» جراحي سوم در بيمارستان عمومي ماساچوست صورت گرفت.  شنون، محقق مؤسسه پزشكي هووآرد هافس كه توسعه پروژه ارتباط مغز با كامپيوتر (BCI) را براي ۱۵ سال دنبال مي‌كند و از سال ۲۰۰۹ با هندرسون همكاري مي‌كند، مي‌گويد: «‌اين تحقيق در مقايسه با آنچه تاكنون نشان داده شده است بر اساس يك فاكتور سه‌گانه بالاترين سطح سرعت و دقت را نشان داده است. ما داريم به آن سرعتي كه شما مي‌توانيد متن را روي گوشي تلفن تايپ كنيد نزديك مي‌شويم.»

پانداريناث كه اكنون به عنوان استاد‌يار مهندسي بيوپزشكي با دانشگاه اي‌موري و مؤسسه فناوري جورجيا همكاري دارد، مي‌گويد: «‌اين عملكرد بسيار هيجان‌انگيز است، ما به سرعت ارتباطي نزديك مي‌شويم كه براي بسياري از افرادي كه از ناحيه دست و پا فلج هستند مفيد خواهد بود. اين موضوع براي ساخت ابزاري كه در دنياي واقعي مورد استفاده قرار گيرند گام مهمي محسوب مي‌شود.» آزمايشگاه شنون در استفاده از الگوريتم براي كد‌گشايي حجم پيچيده‌اي از سيگنال‌هاي الكتريكي كه از ناحيه سلول‌هاي اعصاب در بخش قشرحركتي مغز كه مركز فرمان حركت در مغز است توليد مي‌شوند و تبديل همزمان آنها به عملياتي كه به طور معمول توسط نخاع و ماهيچه‌ها صورت مي‌گيرد، پيشگام بوده است.

تراشه‌اي كوچك از جنس سيليكون
سيستم تحقيقي مورد استفاده در اين تحقيق كه از يك رابطه فراكورتيكال مغز و كامپيوتر تشكيل مي‌شود كه سيستم برين گيت نورال اينترفيس نام دارد، جديد‌ترين نسل پروژه تحقيقاتي رابطه مغز با كامپيوتر (بي‌سي‌آي) است. نسل‌هاي گذشته ابتدا سيگنال‌ها را از طريق هادي‌هاي الكتريكي قرار گرفته روي سر مي‌گرفتند كه بعد از طريق جراحي در سطح مغز در زير كاسه سر قرار مي‌گرفتند.

پروژه ارتباط مغز و كامپيوتر فراقشري از يك تراشه كوچك سيليكوني به اندازه يك ششم اينچ مربع استفاده مي‌كند كه از آن ۱۰۰ الكترود خارج مي‌شود كه تا عمق يك چهارم سطح مغز نفوذ كرده و فعاليت سلول‌هاي اعصاب را در بخش قشر حركتي مغز منتقل مي‌كنند.

هندرسون راه‌حل اصلاح شده منتج از حس عصبي را در مقايسه با نسل قبلي پروژه‌هاي ارتباط مغز و كامپيوتر با اندازه‌گيري كف زدن تك تك اعضاي جمعيت يك تالار به جاي قرار دادن دستگاه اندازه‌گيري در سقف تالار مقايسه مي‌كند:« به اين ترتيب شما شدت و سرعت كف زدن هر يك از حضار تالار را مي‌توانيد تشخيص دهيد.»

شنون عنوان مي‌داشت كه روزي فراخواهد رسيد (‌پيش‌بيني او از ۵ تا ۱۰ سال ديگر است) كه يك سيستم خودكار بي‌سيم كه در داخل مغز كار گذاشته مي‌شود بدون كمك مراقب قابل استفاده خواهد بود، بدون اينكه تأثيري روي زيبايي داشته باشد و ۲۴ ساعته فعال خواهد بود.
منبع: ساينس ديلي