هدایت روبات‌ها با امواج مغزی افراد معلول

هاچینسون ۵۹ ساله که از گردن به پایین فلج است، نمی‌تواند از عهده کارهای روزمره‌اش برآید؛ بنابراین در یک خانه سالمندان نزدیکی بوستون آمریکا زندگی می‌کند. هفته پیش شرایط زندگی هاچینسون به کلی دگرگون شد.

این زن معلول برای نخستین‌بار (پس از ۱۵ سال) توانست بدون نیاز به کمک دیگران و تنها با استفاده از امواج مغزی، به دست روباتی که کنارش بود، فرمان دهد فلاسک قهوه را از روی میز بلند کند و تا کنار لبش بیاورد تا او قهوه‌اش را با استفاده از نی بنوشد.

او پس از خوردن قهوه به اطرافیانش لبخند می‌زند تا احساس رضایتش را به دیگران نشان ‌دهد. لی هوخبرگ، مهندس و متخصص مغز و اعصاب دانشگاه براون و مدرسه پزشکی هاروارد در این‌باره می‌گوید: خنده‌ای که پس از کنترل دست روبات روی لب خانم هاچینسون نقش بست، هیچ‌گاه از ذهن تیم تحقیقاتی فراموش نخواهد شد.

نتایج این تحقیق که در مجله نیچر چاپ شده است، نحوه عملکرد روش یادشده را چنین توضیح می‌دهد: با نصب یک حسگر در مغز فرد فلج، امکان انتقال فرمان‌های مغز به این روبات (که از یک دست ساخته شده است) میسر می‌شود و فرد می‌تواند با تصمیم‌گیری ذهنی، دست مصنوعی اما هوشمند خود را حرکت دهد.

این تحقیق با موفقیت تمام روی دو بیمار انجام شد. یکی از این دو بیمار، کتی هاچینسون و دیگری هم مرد ۶۰ ساله‌ای است که تقریبا نیمه‌فلج است.

محققان در مغز این دو معلول، ریزتراشه‌ای به نام BrainGate کار گذاشتند. آنها این ریزتراشه را که مجموعه‌ای از الکترودها به اندازه قرص آسپرین کودکان است، در بخش کنترل حرکت مغز این افراد کار گذاشتند.

زمانی ‌که فرد معلول به حرکت دادن دست خود فکر می‌کند، الکترودهای این ریزتراشه، سیگنال‌های تولیدشده در مغز را دریافت و از راه یک کابل (که به سر بیمار متصل شده است) به سیستم رایانه‌‌‌ای منتقل می‌کند سپس رایانه با رمزگشایی این سیگنال‌ها، اطلاعات را به دست روباتی ارسال می‌کند و دست روباتی، همان حرکتی را انجام می‌دهد که فرد بیمار در ذهنش تصور کرده است.

هاچینسون در این آزمایش توانست بدون کمک دیگران و تنها با استفاده از امواج مغزی، پس از چهار بار تلاش، دست روباتی را حرکت دهد و فنجان قهوه را از روی میز بلند کرده و تا کنار لبش بیاورد و قهوه‌ را بنوشد.

برای کنترل دقیق این سیستم، چند آزمایش مختلف از جمله تکان دادن دست یا گرفتن توپ پینگ‌پنگ انجام شد تا مشخص شود کنترل بازوی روباتیک اتفاقی نبوده است.

پروفسور کوین وارویک متخصص روباتیک دانشگاه ریدینگ معتقد است این موفقیت ممکن است به طراحی دست‌های روباتیکی منجر شود که امکان انجام فعالیت‌های دشوارتر مانند مسواک زدن، خاموش کردن چراغ، بازکردن در، هدایت صندلی چرخدار یا حتی رانندگی را برای فرد معلول فراهم می‌کند و در حقیقت نویددهنده بازگرداندن استقلال در انجام کارهای روزانه برای افراد فلج و معلول است.

گفتنی است پروفسور وارویک ۱۰ سال قبل ریزتراشه BrainGate را در بازوی خود کاشت تا از این طریق به شیوه عمل این ریزتراشه پی ببرد و به توسعه و پیشرفت فناوری کمک کند. گام بعدی محققان، طراحی یک سیستم بی‌سیم است که بتواند امواج مغزی را مستقیما از مغز به دست روباتی منتقل و رویای نهایی استفاده از قدرت ذهن برای حرکت دادن دوباره اندام فلج را به واقعیت نزدیک‌تر کند.

گفتنی است؛ این تحقیق که امید برای کمک به بیماران قطع نخاعی را افزایش داده است، پژوهش مشترک مرکز عصب‌شناسی دانشگاه ماساچوست، دانشگاه براون و مرکز امور کهنه‌سربازان ایالت رودآیلند و مدرسه پزشکی دانشگاه هاروارد است.

منبع: www.dailymail.co.uk