دانشمندان با ترکیب تراشههای مغزی، هوش مصنوعی و تحریک الکتریکی نخاع و عضلات، سیستمی ساختهاند که به یک مرد مبتلا به فلج کامل چهاراندام کمک کرده دوباره دستش را حرکت دهد و بخشی از حس لمس را به دست آورد.
همشهری آنلاین -یکتا فراهانی: نکته مهم در کشف این تراشه این است که بخشی از این بهبود حتی پس از خاموششدن سیستم نیز باقیمانده است؛ نشانهای که میتواند به معنای شکلگیری دوباره برخی مسیرهای عصبی باشد. یعنی مغز فرمان میدهد، حتی وقتی نخاع دیگر پیام را منتقل نمیکند.
وقتی نخاع بهشدت آسیب میبیند، ممکن است فرمانی که مغز برای حرکت دست ارسال میکند دیگر به عضلات نرسد. در چنین شرایطی، مشکل فقط ضعف عضله نیست؛ مسیر ارتباطی میانمغز و بدن قطع یا مختل شده است.
میان بر عصبی دوگانه
به گزارش Nature Medicine پژوهشگران برای دورزدن این مشکل، چیزی ساختهاند که آن را Double Neural Bypass یا «میانبُر عصبی دوگانه» مینامند. این سامانه سیگنالهای مربوط بهقصد حرکت را از مغز دریافت میکند، آنها را با کمک الگوریتمهای یادگیری ماشین تفسیر میکند و سپس تحریک الکتریکی موردنیاز را به عضلات و نخاع میرساند.
بیشتر بخوانید:
- رایج ترین علائم دیسک گردن کدامند؛ چه زمانی به پزشک مراجعه کنیم؟
- درمان عوارض پارکینسون با یک فناوری جدید | مبتلایان میتوانند دوباره راه بروند
بهبود یک بیمار آسیب نخاعی کامل
این فناوری در یک مرد ۴۲ساله با آسیب کامل نخاعی آزمایش شد؛ فردی که پس از یک حادثه قادر به استفاده طبیعی از دستها و بازوهایش نبود.
پس از آموزش و استفاده از سامانه، او توانست حرکات کاربردی مانند رساندن دست بهصورت، باز و بسته کردن دست، گرفتن اشیا، نوشیدن از لیوان و غذاخوردن را انجام دهد. در آزمایشهای دقیقتر، سیستم حتی به او کمک کرد اشیای بسیار ظریفی مانند پوسته تخممرغ را بدون شکستن بگیرد.
این نکته اهمیت زیادی دارد؛ چون هدف فناوری فقط ایجاد یک حرکت مصنوعی نیست. پژوهشگران میخواهند مغز و بدن دوباره بتوانند یکچرخه کامل «تصمیم، حرکت و احساس» را برقرار کنند.
اهمیت برگرداندن حس
برای گرفتن یک لیوان، مغز باید فقط فرمان حرکت ندهد؛ باید بداند چه چیزی زیر انگشتان قرار دارد و با چه میزان فشاری باید آن را نگه دارد. بدون بازخورد حسی، کنترل حرکات ظریف بسیار دشوار میشود.
پژوهشگران در این سیستم از تحریک الکتریکی بخش حسی مغز نیز استفاده کردند. آنها الگوهای فعالیت عصبی مرتبط با لمس را شناسایی کردند و با تحریک هدفمند قشر حسی مغز تلاش کردند این اطلاعات را دوباره به سیستم عصبی برگردانند.
نتیجه قابلتوجه بود؛ فرد موردمطالعه توانست بخشی از حس لمس را در ناحیهای از مچ دست که پیشتر فاقد حس بود دوباره تجربه کند.
توجه به خاموشنشدن دستگاه
شاید مهمترین بخش این پژوهش همینجا باشد. اگر فناوری فقط هنگام روشن بودن تراشه کار کند، میتوان گفت یک سیستم کمکی ساخته شده است. اما پژوهشگران مشاهده کردند برخی از بهبودهای حسی پس از توقف تحریک نیز باقی ماندند.
بر اساس گزارش Nature Medicine، بخشی از حس ایجادشده در مچ دست بیش از دو ماه پس از توقف تحریک باقی ماند. این یافته میتواند با نوروپلاستیسیته مرتبط باشد؛ یعنی توانایی سیستم عصبی برای ایجاد یا تقویت مسیرهای جدید در پاسخ به تجربه و تحریک.
البته پژوهشگران هنوز نمیتوانند ادعا کنند که نخاع به طور کامل «ترمیم» شده است. این مطالعه فقط روی یک فرد انجام شده و برای مشخصشدن میزان اثرگذاری و دوام این روش، آزمایشهای بزرگتر ضروری است.
پروتزهای عصبی واقعی
فناوریهای رابط مغز و رایانه طی سالهای اخیر بیشتر به سمت خواندن افکار حرکتی یا تبدیل تلاش برای صحبت کردن به متن رفتهاند. اما این پژوهش یکقدم متفاوت برداشته است: اتصال همزمان مسیرهای حرکتی و حسی.
اگر این رویکرد در مطالعات بزرگتر موفق شود، میتواند در آینده برای افرادی که بر اثر آسیب نخاعی یا برخی بیماریهای عصبی توانایی حرکت اندامهای خود را ازدستدادهاند، کاربرد داشته باشد.
کد خبر 1059369
-
ترامپ کنگره را به تهدید صنعت هوش مصنوعی متهم کرد
-
کلودفلر مرورگر مخصوص هوش مصنوعی ساخت
-
هوش مصنوعی محتاج تنگه هرمز
-
توسعه مدل جدید OpenAI بهدلیل نگرانیهای امنیت سایبری متوقف شد
-
المپیک فناوری شهریور ماه با میزبانی شرکت کنندگان خارجی برگزار می شود
-
کودکان عصر هوش مصنوعی | نسلی که باید فکرکردن را یاد بگیرد نه فقط پاسخ گرفتن را
-
میانبُر عصبی دوگانه میتواند پس از آسیب شدید نخاعی | حرکت و حس را به بیماران بازگرداند
-
بهاره رهنما: هدیه تهرانی بازیگر خاصی نیست فقط …| ببینید
-
دیپلماسی نتیجه نمی دهد؛ پاسخ نظامی ضروری است
-
پیشنهاد پرسپولیس ۱۲۰ میلیارد است اما ما ۱۸۶ میلیارد میخواهیم | ارزش بازیکن ما بیشتر از خرید جدید این باشگاه است
-
اسرائیل برای حمله به ایران آماده میشود؛ ادعای رسانه عبری
-
شروط ۶گانه دبیر شورای عالی امنیت ملی برای بازگشایی تنگه هرمز
-
چگونه دونات خانگی درست کنیم ؟ ؛ طرز تهیه دونات خانگی نرم و پفدار با روکش شکلاتی
-
آقای بازیگر: مهران مدیری من را از اوین بیرون آورد؛ گفت فردا صبح باید آزاد شده باشد | ببینید
-
چگونه دونات خانگی درست کنیم ؟ ؛ طرز تهیه دونات خانگی نرم و پفدار با روکش شکلاتی
-
دیپلماسی نتیجه نمی دهد؛ پاسخ نظامی ضروری است
-
ایمان انوری به شهادت رسید+ عکس و جزئیات
-
فوری؛ دیدار پزشکیان با آیت الله سیدمجتبی خامنه ای + جزئیات
-
بهاره رهنما: هدیه تهرانی بازیگر خاصی نیست فقط …| ببینید
-
آقای بازیگر: مهران مدیری من را از اوین بیرون آورد؛ گفت فردا صبح باید آزاد شده باشد | ببینید
-
پیشنهاد پرسپولیس ۱۲۰ میلیارد است اما ما ۱۸۶ میلیارد میخواهیم | ارزش بازیکن ما بیشتر از خرید جدید این باشگاه است
-
انتقال لحظهآخری میان پرسپولیس و سپاهان؛ سرخ ها در انتظار خرید ملیپوش و جابهجایی
-
آهنگ جدید علیرضا قربانی | بشنوید
-
۴۱۰ میلیارد بدهید بازیکن ما پرسپولیسی میشود | تصمیم نهایی سرخها
-
سیستم تحریک شبکههای عصبی توسط محققان ایرانی ساخته شد
-
دانشمندان نخاع قطع شده موش ها را ترمیم کردند | گامی بزرگ به سوی درمان آسیبهای نخاعی
-
بهبود ضعف ارثی عضلات با یک روش جدید
-
آزمایش خونی که میتواند تشخیص آلزایمر را آسانتر کند
-
دانشمندان آلمانی موش فلجشده را به راه انداختند
-
رباتهایی که روزی جای دارو را میگیرند!
-
اختلال حافظه ناشی از ضربه مغزی یک زن با یک ایمپلنت عمقی درمان میشود
-
چرا هنوز عمل «پیوند مغز» غیرممکن است؟