فناوری‌هایی مانند ایمپلنت‌های عصبی و رابط‌های مغز و رایانه با پیشرفت‌های روزافزون، راه خود را به سوی مغز ما هموار می‌سازند و می‌توانند امیدبخش درمان ناتوانی‌های حرکتی باشند.
ایمپلنت‌های عصبی و رابط‌های مغز و رایانه، درک ما را در مورد مغز و تعامل آن با فناوری متحول کرده‌اند. این دستگاه‌ها با تبدیل کردن فعالیت عصبی به دستورهای محاسباتی، ارتباط و کنترل را برای افراد دارای ناتوانی حرکتی امکان‌پذیر می‌کنند و روزنه‌های جدیدی را برای تقویت شناختی و کاربرد پروتزهای عصبی می‌گشایند.
این فناوری‌ها با ایجاد ارتباط مستقیم بین مغز و دستگاه‌های بیرونی، پتانسیل قابل توجهی را برای بازگرداندن عملکرد حسی و حرکتی، درمان اختلالات عصبی و حتی افزایش توانایی‌های شناختی انسان ارائه می‌کنند.
پیشرفت‌های اخیر با هدف غلبه کردن بر چالش‌های زیست‌سازگاری، وفاداری سیگنال و پایداری بلندمدت صورت می‌گیرند. این گزارش، پتانسیل چنین فناوری‌هایی را در بهبود تجربه انسانی و ارتباط آنها با علوم اعصاب برجسته می‌کند.
ایمپلنت‌های عصبی و رابط‌های مغز و رایانه
ایمپلنت‌های عصبی و رابط‌های مغز و رایانه، بر توانایی ثبت و تفسیر فعالیت الکتریکی تولید شده توسط نورون‌ها متکی هستند که واحدهای اساسی ماشین‌های محاسباتی مغز به شمار می‌روند.
این فناوری‌ها، ترکیبی از الکترودهای کاشته‌شده در مغز یا روی پوست سر و الگوریتم‌های پیچیده را برای رمزگشایی الگوهای زیربنایی فعالیت عصبی استفاده می‌کنند. سپس، می‌توان از این اطلاعات برای کنترل دستگاه‌های بیرونی مانند مکان‌نمای رایانه یا یک اندام رباتیک استفاده کرد.
از زمانی که اولین نمونه‌های رابط مغز و رایانه در دهه ۱۹۷۰ توسعه یافتند، پیشرفت‌های حوزه فناوری، عملکرد آنها را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده‌اند.
نوآوری‌های اخیر در طراحی و ساخت الکترود، ثبت و تحریک دقیق‌تر فعالیت عصبی را ممکن کرده‌اند. به عنوان مثال، توسعه آرایه‌های الکترودی نازک و انعطاف‌پذیر، آسیب بافتی و التهاب را کاهش می‌دهند و طول عمر و قابلیت اطمینان ایمپلنت‌های عصبی را بهبود می‌بخشند.
پیشرفت‌های صورت‌گرفته در حوزه یادگیری ماشینی و الگوریتم‌های پردازش سیگنال به طور هم‌زمان، دقت و سرعت دستگاه‌های کنترل‌شده با رابط‌های مغز و رایانه را افزایش داده‌اند.
یکی از پژوهش‌های پیشین، یک رابط مغز و رایانه را نشان داد که بیمار مبتلا به فلج اندام را قادر ساخت تا با سرعت ۹۰ کاراکتر در دقیقه تایپ کند و به طور قابل توجهی از رکورد قبلی خود پیشی بگیرد.
ایمپلنت‌های عصبی و علوم اعصاب
ایمپلنت‌های عصبی و رابط‌های مغز و رایانه نه تنها توانایی خود را به عنوان تجهیزات درمانی نشان داده‌اند، بلکه اطلاعات ارزشمندی را در مورد عملکرد مغز ارائه کرده‌اند.
دانشمندان با ثبت فعالیت عصبی بخش‌های متفاوت مغز در حالی که افراد وظایف گوناگونی را انجام می‌دهند یا تجربیات گوناگونی را پشت سر می‌گذارند، می‌توانند همبستگی‌های عصبی را بین شناخت، ادراک و احساسات کشف کنند.
به عنوان مثال، یکی از پژوهش‌های اخیر از یک رابط مغز و رایانه برای بررسی اساس عصبی فرآیندهای تصمیم‌گیری استفاده کرد. پژوهشگران دریافتند که الگوهای خاصی از فعالیت عصبی، انتخابی را که یک شخص قرار است داشته باشد، حتی پیش از اینکه شخص از تصمیم خود آگاه شود، پیش‌بینی می‌کنند.
تقویت تجربه انسانی
شاید بحث‌برانگیزترین کاربرد ایمپلنت‌های عصبی و رابط‌های مغز و رایانه در حوزه تقویت ذهن انسان باشد.
شرکت «نورالینک»(Neuralink) متعلق به «ایلان ماسک»(Elon Musk) قصد دارد نمونه‌هایی را از رابط مغز و رایانه با پهنای باند بالا ارائه دهد که می‌توانند توانایی‌های شناختی مانند حافظه و توجه را تقویت کنند و حتی تجربه‌های جدید مانند تله‌پاتی یا تعامل مستقیم با هوش مصنوعی را امکان‌پذیر سازند.
اگرچه این اهداف بلندپروازانه با قابلیت‌های کنونی فناوری فاصله دارند اما توانایی عمیق ایمپلنت‌های عصبی و رابط‌های مغز و رایانه را برای تغییر دادن تجربه انسانی برجسته می‌کنند.
/ایسنا
