راه ترقی

آخرين مطالب

نوروگرینز: رابط مغز و رایانه آینده اقتصاد

نوروگرینز: رابط مغز و رایانه آینده
  بزرگنمايي:

راه ترقی - گروهی از پژوهشگران آمریکایی سیستمی را ایجاد کرده‌اند که از ده‌ها ریزتراشه سیلیکونی برای ثبت و انتقال فعالیت مغز به یک کامپیوتر استفاده می‌کند.

ده‌ها ریزتراشه که روی سطح قشری مغز پراکنده می‌شوند، ممکن است به پژوهشگران کمک کنند تا فعالیت هزاران نورون را به‌طور هم‌زمان تحت نظارت قرار دهند. این تراشه‌ها که نوروگرینز (Neurograins) نام گرفته‌اند و اندازه هریک به‌اندازه‌ی یک دانه نمک است، به این منظور طراحی شده‌اند که روی سطح مغز یا سراسر بافت آن پراکنده شوند تا نسبت‌به آنچه با استفاده از ایمپلنت‌های مغزی دیگر ممکن است، سیگنال‌های عصبی را از مناطق بیشتری از مغز جمع‌آوری کنند. آرتو نورمیکو ، نویسنده اصلی مقاله و دانشمند مهندسی عصب در دانشگاه براون که ساخت نوروگرینز را هدایت کرده است، می‌گوید: هریک از این دانه‌ها ریزالکترونیک کافی را درون خود دارد که وقتی در بافت عصبی تعبیه می‌شود، می‌تواند از یک طرف فعالیت عصبی را ثبت کند و از طرف دیگر آن را به دنیای بیرون منتقل کند. نوروگرینز که به‌عنوان نوعی رابط مغز و رایانه شناخته می‌شود، در مقاله‌ای در مجله‌ی Nature Electronics توصیف شده است. نورمیکو در کنار دیگر پژوهشگران دانشگاه براون و نیز همکارانی از دانشگاه بیلور، دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو و شرکت کوالکام، چهار سال پیش کار روی نوروگرینز را آغاز کرد و بودجه اولیه پروژه را آژانس پروژه‌های پژوهشی پیشرفته دفاعی آمریکا (دارپا) تأمین کرد. آن‌ها تاکنون نوروگرینز را فقط روی جوندگان آزمایش کرده‌اند، اما امیدوار هستند نمونه اولیه‌ی آن‌ها زمینه‌ساز انجام مطالعات انسانی شود. نوروگرینز علاوه بر ثبت فعالیت مغز، همچنین می‌تواند با پالس‌های الکتریکی کوچکی نورون‌ها را تحریک کند و به این طریق راهی جذاب برای مطالعه درمان اختلالات مغزی مانند صرع و بیماری پارکینسون یا بازیابی عملکرد ازدست‌رفته مغز پس از آسیب ایجاد می‌کند. پژوهشگران سیستم خود را روی موش صحرایی کاشتند و عمل کرانیوتومی (عمل بریدن قسمتی از جمجمه) را انجام دادند تا 48 نوروگرینز را روی قشر مغز (لایه خارجی مغز) قرار دهند. آن‌ها ریزتراشه‌ها را به شکلی قرار دادند که بیشترِ ناحیه‌ی حرکتی و حسی را پوشش دهد. لایه‌ی نازکی به اندازه اثر انگشت شست که به پوست سر متصل بود، به‌عنوان مرکز ارتباطات خارجی عمل می‌کرد و سیگنال‌ها را از نوروگرینز دریافت می‌کرد، آن‌ها را پردازش می‌کرد و تراشه‌ها را به‌صورت بی‌سیم شارژ می‌کرد.

راه ترقی

فناوری‌های خوانش و کنترل ذهن در راه هستند؛ جامعه آمادگی آن‌ها را دارد؟ ساخت تراشه میکروسکوپی قابل کاشت در داخل بدن انسان
توانایی ثبت فعالیت تعداد بیشتری از نورون‌ها می‌تواند کنترل حرکتی دقیق‌تری را ممکن سازد و آنچه را که اکنون با دستگاه‌های کنترل به کمک مغز ممکن است، گسترش دهد. پژوهشگران همچنین می‌توانند از آن‌ها در حیوانات برای درک این موضوع استفاده کنند که نواحی مختلف مغز چگونه با هم ارتباط برقرار می‌کنند. پرات می‌گوید: «ازنظر نحوه‌ی عملکرد مغز، کل مهم‌تر از مجموع اجزا است». فلوریان سولزباخر ، هم‌بنیان‌گذار و رئیس شرکت سازنده آرایه یوتا، یعنی بلک‌راک نوروتک (Blackrock Neurotech) می‌گوید سیستم ایمپلنت عصبی گسترده ممکن است برای بسیاری از کاربردهای کوتاه‌مدت مانند فعال‌سازی عملکردهای حرکتی اساسی یا استفاده از رایانه ضروری نباشد. اگرچه، کاربردهای آینده نگرانه‌تر مانند بازیابی حافظه یا شناخت، یقینا به سازماندهی پیچیده‌تری نیاز دارند. او می‌گوید: بدیهی است که فناوری ایده‌آل، چیزی است که بتواند تا حد امکان فعالیت تعداد زیادی نورون را در سراسر مغز، از سطح و عمق ثبت کند. آیا درحال‌حاضر به کل این پیچیدگی نیاز دارید؟ احتمالا، نه. اما ازنظر درک مغز و کاربردهای آینده، هرچه اطلاعات بیشتری داشته باشیم، بهتر است. حسگرهای کوچک‌تر همچنین می‌تواند به‌معنای آسیب کمتر به مغز باشد. آرایه‌های کنونی حتی اگر کوچک باشند، می‌توانند موجب التهاب و ایجاد بافت زخم در محل کاشت شوند. سولزباخر که در مطالعه براون شرکت نداشت، می‌گوید: «معمولا، هرچه چیزی را کوچک‌تر کنید، احتمال اینکه توسط سیستم ایمنی به‌عنوان جسم خارجی شناسایی شود، کمتر است». وقتی بدن شیء خارجی مانند یک تراشه را تشخیص می‌دهد، سعی می‌کند که آن را از بین برده و تخریب کند یا اینکه آن را با بافت زخم بپوشاند. اما درحالی‌که ایمپلنت کوچک‌تر ممکن است بهتر باشد، لزوما عاری از نقص نیست. حتی ایمپلنت‌های خیلی ریز نیز می‌توانند موجب تحریک پاسخ ایمنی شوند؛ بنابراین نوروگرینز باید از موارد سازگار با بافت زنده ساخته شود. یکی از چالش‌های اصلی ساخت ایمپلنت‌های مغزی این است که ایمپلنت ماندگار به شکلی ساخته و تعبیه شود که از خطر نیاز به جراحی‌های جایگزینی اجتناب شود. آرایه‌های کنونی حدود شش سال دوام دارند اما بسیاری از آن‌ها به‌دلیل تشکیل بافت زخم در اطراف آن‌ها، خیلی زودتر از کار می‌افتند. مقاله‌های مرتبط:
یک میمون با ایمپلنت مغزی نورالینک بازی Pong را انجام داد چگونه می‌توان بدون شکافتن سر، مغز انسان را به کامپیوتر متصل کرد
اگر نوروگرینز چاره این مشکل باشد، هنوز این سؤال وجود دارد که چگونه آن‌ها را وارد مغز کنیم. پژوهشگران براون در آزمایش جوندگان خود قسمت بزرگی از جمجمه‌ی موش‌ها را برداشتند که به دلایل آشکار در انسان مطلوب نخواهد بود. آرایه‌های کاشته‌شده کنونی نیاز دارند که سوراخی در سر بیمار ایجاد شود و این در حالی است که گروه براون قصد دارد به‌کلی از جراحی تهاجمی مغز پرهیز کند. آن‌ها برای انجام این کار درحال ایجاد تکنیکی برای وارد کردن نوروگرینز هستند که شامل سوزن‌های نازکی می‌شود که با استفاده از دستگاه خاصی وارد جمجمه می‌شود (نورالینک درحال کار روی رباتی شبیه چرخ خیاطی برای تحویل ایمپلنت مغزی سکه‌مانند خود است). ایمنی و ماندگاری ریزتراشه‌ها باید در جوندگان بیدار درحال حرکت آزادانه آزمایش شود که پژوهشگران براون قصد دارند در آینده به آن بپردازند. آن‌ها سپس آزمایش‌های خود را روی میمون‌ها تکرار خواهند کرد. تصور نورمیکو این است که مجموعه به کار رفته برای موش‌های صحرایی می‌تواند به 770 نوروگرینز برسد تا سطح مغز انسان را پوشش دهد. البته با جمع‌آوری اطلاعات عصبی از کل این تراشه‌ها، رمزگشایی از مفهوم همه‌ی این سیگنال‌ها یک چالش خواهد بود. پژوهشگران براون می‌خواهند درنهایت بتوانند فعالیت صدها هزار نورون را ثبت کنند. همه‌ی این سیگنال‌های مغزی باید رمزگشایی شده و به دستوراتی تبدیل شوند تا به دستگاه‌های خارجی منتقل شوند و اقدامات موردنظر کاربر را انجام دهند. این امر نیازمند تجزیه‌و‌تحلیل بسیار پیچیده‌تری از اطلاعات عصبی نسبت‌به چیزی است که سیستم‌های ساده‌تر امروزی قدرت انجام آن را دارند. در همین حین، تیم نورمیکو می‌خواهد ببیند که آیا می‌توانند نوروگرینز را کوچک‌تر کنند، به‌طوری‌که قرار دادن صدها عدد از آن‌ درون مغز موجب حداقل آسیب شود. به‌گفته‌ی نورمیکو، این یک مسئله ریزالکترونیک است و این کار را می‌توان انجام داد اما کار پر زحمتی است برای رسیدن به سیستم مطلوب باید آزمایش‌ها و مطالعات بسیاری انجام داد.

لینک کوتاه:
https://www.rahenou.ir/Fa/News/302034/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

حضور فعال زنان روستایی در بخش مدیریتی در شورای روستاها ، دهداری هاو بخشداری ها

چهره‌ها/ عمو پورنگ از گرانی داروی مادرش شاکی شد!

فرح‌بخش: همه حرف‌ها درباره نوستالژی سینما "عصر جدید" دروغ است

نادر سلیمانی: «ساعت خوش» سال خوش مردم بعد از جنگ بود!

کدام سریال بیننده بیشتری داشت؟

11 فیلم ترسناک جدید برای کسانی که هالووین پیش رو را با تماشای فیلم می گذرانند

واکنش جالب «لیلا برخورداری» بعد از تایید شدن توسط فخیم‌زاده

قصه «هم سایه» امشب به پایان می‌رسد

پیش‌بینی سود 891 میلیون دلاری نتفلیکس از «بازی مرکب»

چهره ها/ موفقیت ویشکا آسایش اینباردر ماراتون!

خاکسپاری رحیم رحیمی پور در بهشت زهرا

جدیدترین خبر از فیلم مهرشاد کارخانی

«دختر خوب» راهی ایتالیا شد

تکذیب خبر بازنشستگی مایکل کین

«پوست» یک فیلم ترسناک کاملا ایرانی

سریال «پایتخت 5»، 183 میلیارد تومان درآمدِ آگهی داشت

چهره ها/ نگاه متفاوت علی کریمی به فصل پاییز

چهره ها/ فریبا نادری و پندی حکیمانه

شروع خوب یک سریال بی‌ستاره

استیل‌واتر؛ واقعیت یا تحریف؟

درخواست عجیب برادر از خواهر

پول درو کردن کره ای ها با سریال «بازی مرکب»!

خاکسپاری هنرمند پیشکسوتی که به دلیل کرونا از دنیا رفت

عجب فیلمی بازی کرد جلوی پلیس!

واکنش دبیر جشنواره فیلم کودک به حواشی یک عکس جنجالی

شعر عاشقانه شهاب حسینی برای معشوق یهودی اش

واکنش کارگردان سریال «روزگار جوانی» به انتقادها

هومن حاجی عبداللهی در نقش روحانی سریال «نون.خ»

مرحوم علی انصاریان با «رمانتیسم عماد و طوبی» به سینماها می آید

فرنوش صمدی داور جشنواره اسپانیایی شد

مزد ترس؛ سریالی دلهره آور که به یاد دهه شصتی ها مانده است

چطور سریال «خواب و بیدار» گل کرد و محبوب شد؟

چرا گزارشگران فوتبال شبیه هم هستند؟

تیتراژ خاطره انگیز سریال «خانه سبز» با صدای علی تفرشی

آهنگ جدید/ موزیک شایان جهان شاهی به نام «چی اومد سر من»

رقص در باد با نوای خوش تار ایرانی

ترانه ای با صدای زنده یاد مرتضی پاشایی بنام "تو راست میگی"

قطعه فوق العاده زیبای «خداحافظ برادر» از موسیقی متن "بازی تاج و تخت"

آهنگ محلی/ ترانه زیبا و شنیدنی کردی تقدیم به شما

موزیک ویدئوی "عشق من" با صدای میثم ابراهیمی

اجرای آهنگ زیبای آنشرلی توسط گیتارنواز روسی، الکساندر میسکو

موزیک ویدئوی مهدی یغمایی به نام «آرومم»

فوتی‌های روزانه کرونا به مرز 200 نفر رسید

از اول آبان چه دانش آموزانی به مدرسه می روند؟

تشکر وزیر بهداشت از کشورهای اهداکننده واکسن

مادر غزاله شکور: گذشت نمی کنیم

رهایی گروگان 33 ساله از چنگال آدم‌ربایان

معاون وزیر بهداشت: «برکت» و «پاستور» هنوز مجوز تزریق برای نوجوانان را نگرفته‌اند

خزعلی: هرچه سرمایه‌گذاری روی زن‌ها داشته باشیم، ١٩ برابر برداشت می‌کنیم

رئیس شورای شهر کرج بخاطر رفتار آقازاده‌اش عذرخواهی کرد