ریسمان مغز در چنگ کامپیوتر

در عصر امروزی شاهد تحولات شگرفی در حوزۀ تکنولوژی و طبابت هستیم. طبابت از راه دور که در گذشته‌ها ناممکن می‌نمود، امروزه به بدیهی‌ترین امر ممکن مبدل شده‌­است. تکنولوژی و فناوری‌های حال حاضر، انسان را آن­قدر توانمند ساخته که برایش کنترل مغز توسط کمپیوتر و دستگاه خارجی را نیز میسر ساخته است. همۀ اطباء، مخترعین و مکتشفین تلاش زیادی را از خود به خرج دادند و می‌دهند تا کنترل وسایل ماحول انسان را چی در خانه و چی در محیط کار، توسط مغز تسهیل ساخته و این آرزوی دیرینه را به واقعیت مبدل سازند.

در این روزها از چیزی بنام BCI که مخفف Brain Computer Interface است، زیاد یاد می‌کنند. BCI یا همان رابط کامپیوتر مغزی به یک دستگاه خارجی و مغز انسان این امکان را فراهم می‌سازد تا بین یکدیگر سیگنال‌های خاصی را رد و بدل کنند. بدین معنا که ارتباط مغز انسان را با یک دستگاه خارجی برقرار ساخته و برای‌شان کمک می‌کند تا پیام‌ها و مکالمات به‌خصوص‌شان را به هم­دیگر برسانند.  ژاک ویدال Jacques Vidal اولین شخصی بود که در دانشگاه کالیفرنیای لس‌آنجلس تحقیقات خودش را روی BCI به سال ۱۹۷۰ میلادی آغاز نمود. رفته رفته با توسعه‌ای تکنولوژی، استفاده از BCI و چگونگی نصب آن روی مغز انسان شاهد پیشرفت‌های چشم‌گیری گردید. باری محققین با قراردادن تراشه‌های خاص الکترونیکی روی سطح مغز انسان، خصوصاً مناطقی که توانایی ارتباط با سیستم و رایانه‌ای بیرونی را داشته و حرکت اعضای بدن را کنترل می‌کند، توانستند اندکی روی کنترل از راه دور مغز تجربیاتی را کسب کرده و گام‌های ارزنده‌‌ای را بردارند. حتی در واشنگتن برای مریضان مبتلا به صرع نیز از این تکنولوژی استفاده می‌گردید. «اریک لئوتارد» که بانی این ابتکار بود، هدف این کار را مکان‌یابی مناطقی از مغز عنوان ‌کرد که صرع از اختلالات همان مناطق ناشی می‌شود. بدین‌قسم جراحان تا حدی توانستند در امر معالجه و درمان مبتلایان به صرع قدمی به پیش گذارند.

در سال ۲۰۱۷ میلادی فیسبوک نیز از این‌چنین ابتکاری رونمایی کرد؛ طوری­که کاربران با استفاده از دستگاه بیرونی خاص قادر بودند در زمان صحبت‌کردن با دوست و یا پختن غذا در آشپزخانه، چیزهای را با کنترل مغز خود در شبکه‌های اجتماعی منتشر سازند. جالب‌تر از آن، مهندسی که در حال سپری نمودن دکترای خود در رشته انجینری برق بود، توانست با ساختن کلاهی شبیه کلاه شنا، کنترل پهباد توسط مغز از راه دور را نیز به نمایش بگذارد. گفته شده است که روی آن کلاه ۱۳۰ حس‌گر(Sensor)  نصب شده بود تا ارتباط بین پهباد و مغز را ممکن سازد. حقیقتاً هر چقدر الکترودها و یا حس‌گرها به مغز انسان نزدیک‌تر باشند، به همان میزان دقت در دریافت و درک سیگنال‌های مغزی برای دستگاه خارجی بیشتر است. به همین‌خاطر BCI را به دو دسته‌­ای تهاجمی و غیر تهاجمی تقسیم می‌کنند. در نوع تهاجمی دقت بیشتری در فهم پیام‌های مغزی وجود دارد؛ چرا که دقیقاً روی سطح مغز انسان کاشته می‌شود. اما BCI غیر تهاجمی ممکن است پیام‌های مغزی را نتواند به شکل درست آن به دستگاه خارجی انتقال دهد؛ چرا که دورتر از مغز روی سر انسان قرار می‌گیرد و اکثراً دچار اختلالاتی در دریافت سیگنال‌های مغز می‌شود. تراشه‌های که امروزه تا عمق ۳ الی ۵ سانتی‌متر در مغز انسان کاشت می‌شوند از نوع BCI های تهاجمی‌اند و در مقابل، کلاهک‌ها و هدفون‌های که روی سر انسان قرار می‌گیرند تا پیام‌های مغز را به دستگاه بیرونی برسانند از نوع BCI های غیرتهاجمی اند. گفتنی است که محققین دانشگاه کالیفرنیا توانستند حس‌گرهای کاشتی‌ای به اندازه یک شن بسازند که به غبار عصبی نیز معروف است.

علاوه بر استفاده‌های متفاوتی که از رابط‌های کامپیوتر مغزی(BCI)  صورت می‌گیرد، کمک به بیماران فلج که توانایی حرکت و انتقال از یک­جا به جای دیگری را ندارند، اقدام جدیدی است که امروزه روی دست گرفته شده است. فرد معلول آمریکایی بنام «متیو نیگل» که به اثر یک حمله‌ای خیابانی تحرک خود را از دست داده و به سن ۲۵ سالگی از گردن به پایین کاملاً فلج شده بود، مورد آزمایش استفاده از حس‌گرهای عصبی برای حرکت‌کردن قرار گرفت. تراشه‌ای که در مغز او جای داده شد بنام Brain Gate معروف است. این تراشه در عمق یک میلی‌متری بخشی از مغز که مسئول کنترل حرکت است، کار گذاشته شد. باید اضافه کنیم که این تراشه از ۱۰۰ الکترودی که به باریکی مو می‌ماندند نیز بهره‌مند بود. «متیو نیگل» بعد از این جراحی قادر بود بعضی از اسباب و لوازم خانه‌ای خود را جابجا نموده و به خاموش و یا روشن‌نمودن وسایل تکنولوژیک خود بپردازد. حتی می‌توانست فقط با فکر کردن توسط مغز خود، صدای تلویزیون را بالا و پایین نماید. پروفسور «داناهیو» که بانی این کار بود، گفت: امیدواریم بتوانیم به افراد معلول این امکان را فراهم سازیم تا با تمام اعضای بدن خود به فعالیت پرداخته و از دست‌ها و پاهای خویش نیز استفاده به عمل آورند.

در این چند روز قدم‌زدن فرد معلولی بنام گرت جان اوسکام    Gert_Jan Oskam هالندی نیز توجهات زیادی را به خود جلب نموده است. چیزی که آقای گرت را در این امر یاری نموده و امیدش را به زنده­‌گی دوباره تازه ساخته است، کاشت ایمپلنت‌های مغزی الکترونیکی یا Electronic Brain Implants است. این ایمپلنت‌ها افکار او را به ایمپلنت‌های ستون فقرات رسانده و از آن‌طریق به پاهایش می‌رسانند تا توان قدم زدن را پیدا کند. این ابتکار به محققین اتریشی بر می‌گردد. علی‌الخصوص پروفسور Jocelyne Bloche محقق دانشگاه لوزان و جراح مغز و اعصاب که در این عرصه زحمات زیادی را متقبل شد. اصلاً عملیات بازگرداندن آقای گرت به جولای سال ۲۰۲۱ میلادی بر می‌گردد. پروفسور  Bloche با کمک همکاران خود دو سوراخ دایره‌ای را در هر دو طرف جمجمۀ آقای گرت به قطر ۵ سانتی‌متر روی مناطقی که در کنترل حرکت نقش دارند، برید و بعداً دو ایمپلنت‌ دیسکی‌شکل که اساساً به آن­ها Disc-shaped implants می‌گویند، در هر دو سوراخ قرار دادند. علاوتاً عین همین ایمپلنت‌ها را که به Spinal implants معروف اند در ستون فقرات وی جاسازی نمودند. بدین‌طریق ایمپلنت‌های مغز، پیام را از مغز دریافت نموده و با انتقال آن­ها به ایمپلنت‌های ستون فقرات، فکر حرکت‌کردن را به پاها رساندند. آقای گرت حالا قادر است در کنار دوستان خود کم‌کم قدم برداشته و بودن با عزیزان خود را در هر جا تجربه کند. نکته‌‌ای مهم این­جاست که آقای گرت در اوایل استفاده از این تکنولوژی قرار دارد و به مدت یک ساعت برای چند بار در هفته بیشتر قدم نمی‌زند.

گفتنی است که این یک دست‌­آورد قابل تحسینی است و اما هنوز در مرحله تجربی قرار دارد. محققین اتریشی سعی خود را می‌کنند تا تمام خلاهای موجود را بررسی نموده و با دیدی وسیع و همه‌جانبه، استفاده از این تکنولوژی را برای افراد معلول در هر جا مساعد سازند.