به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ دانشمندان مدت‌هاست که روی طراحی یک رابط کاربری مغز- کامپیوتر تحقیق کار می‌کنند تا بتوانند به افراد معلول و ناتوان توان حرکت و صحبت دهند. «نورالینک» یکی از این پروژه‌هاست که توسط ایلان ماسک، مدیرعامل شرکت‌های تسلا و اسپیس‌ایکس، تعریف شده و چندین سال است که تحقیقات گسترده‌ای را در این زمینه انجام داده است. با این حال، یک محقق ایرانی در شرکت «سینکرون» در بروکلین آمریکا توانست از ایلان ماسک پیشی بگیرد و اولین ایمپلنت مربوط به رابط بین مغز و کامپیوتر را در مغز یک فرد مبتلا به ALS بکارد.

شهرام مجیدی چند روز پیش در یک مرکز پزشکی در نیویورک، ایمپلنتی به طول 3/8 سانتی‌متری متشکل از سیم و الکترود را در یک رگ خونی در مغز یک بیمار مبتلا به ALS یا اسکلروز جانبی آمیوتروفیک کاشت. امید است که این بیمار به زودی توانایی حرکت و صحبت کردن را به دست بیاورد، در وب گشت‌وگذار کند و به راحتی تایپ کند. در واقع این دستگاه افکار او را به دستورهای قابل درک برای کامپیوتر تبدیل می‌کند.

استارتاپ سینکرون قبلا ایمپلنت‌های خود را روی چهار بیمار در استرالیا کاشته است. هر چهار بیمار بدون هیچ گونه عوارض جانبی، قادر به انجام وظایفی چون ارسال پیام در واتس‌اپ و خرید آنلاین شدند. اما این عمل اخیر، اولین اقدامی بود که این شرکت در آمریکا انجام داد و توانست خود را از رقبایی چون نورالینک جلو بیندازد.

شهرام مجیدی، جراح اینترونشنال عصبی، در این مورد گفت: این جراحی به سبب پیامدها و پتانسیل عظیمی که پشت خود دارد، بسیار خاص بود.

سینکرون در سال ۲۰۱۶ تاسیس شد و از همان ابتدا نگاه ویژه‌ای به رابط مغز و کامپیوتر یا BCI داشت و در این مسیر دستگاهی را با نام استنترود طراحی کرد که می‌تواند بدون بریدن جمجمه یا آسیب به بافت‌های مغز، وارد آن می‌شود. یک پزشک برشی در گردن بیمار ایجاد می‌کند و استنترود را از طریق یک کاتتر از طریق سیاهرگ گردنی وارد رگ خونی می‌کند تا در نهایت آن را به بخش قشر حرکتی مغز برساند. بعد از برداشتن کاتتر، استنترود که یک شبکه سیمی توخالی و استوانه‌ای است، باز می‌شود و شروع به جوش خوردن با لبه‌های بیرونی رگ می‌کند. به گفته مجیدی، این فرآیند بسیار شبیه به کاشت استنت کرونر است و تنها چند دقیقه طول می‌کشد.

 نمای نزدیک از ابزار استنترود سینکرون

در مرحله بعد، استنترود از طریق سیم به یک دستگاه محاسباتی کاشته شده در قفسه سینه بیمار متصل می‌شود. برای انجام این کار، جراح باید یک تونل برای سیم و یک جیب برای دستگاه در زیر پوست بیمار ایجاد کند که این کار دقیقا مانند کاری است که برای قرار دادن ضربان‌ساز قلب انجام می‌شود. استنترود سیگنال‌ها را از زمانی که نورون‌ها در مغز شلیک می‌کنند، دریافت می‌کند و می‌خواند. دستگاه محاسباتی در قفسه سینه، این سیگنال‌ها را تقویت و از طریق بلوتوث به کامپیوتر یا تلفن هوشمند ارسال می‌کند.

این فناوری نسبت به فناوری‌های پیشرفته فعلی –که با نام آرایه یوتا شناخته می‌شود- خیلی کمتر تهاجمی است و دیگر لازم نیست پزشکان پوست سر را ببرند و جمجمه را سوراخ کنند تا بتوانند سوزن‌های سفت و سخت را در مغز قرار دهند. تازه این روش‌ها به گونه‌ای است که باید سوزن‌ها و الکترودها با سیم و کابل به دستگاه دیگری که روی سر قرار می‌گیرد، وصل شوند.

آرایه یوتا به بیماران دارای معلولیت شدید اجازه می‌دهد تا کارهای قابل توجهی مانند فرمان دادن به بازوهای روباتیک برای آوردن یک فنجان آب را برای آنها انجام دهند. اما آنها معمولا از این دستگاه‌ها فقط تحت نظارت در بیمارستان استفاده می‌کنند و از آنجا که مغز تمایل به ترمیم و تشکیل بافت در اطراف زخم مربوط به دستگاه دارد، سیگنال‌های جمع‌آوری شده توسط دستگاه در طول زمان تخریب می‌شوند.

استنترود که در قشر حرکتی قرار می‌گیرد، از 16 الکترود برای نظارت بر فعالیت مغز و ثبت شلیک نورون‌ها در هنگام فکر کردن فرد استفاده می‌کند. قدرت سیگنال با گذشت زمان بهبود می‌یابد، زیرا دستگاه عمیق‌تر به رگ خونی متصل می‌شود و به نورون‌ها نزدیک‌تر می‌شود. علاوه براین، از یک نرم‌افزار برای تجزیه و تحلیل الگوی داده‌های مغز و تطبیق آنها با هدفی که فرد در تلاش است به آن دست یابد، استفاده می‌شود.

با توجه به اینکه بیمار آمریکایی درخواست ناشناس ماندن کرده و از بحث در مورد این عمل قبل از تجربه مزایا و معایب دستگاه سینکرون خودداری کرده است، نام و شرایط جسمانی‌اش فاش نشده است.

با این حال، قدرت محاسباتی استنترود کمی محدود است؛ به این معنا که دستگاه نمی‌تواند جملات کامل را ترجمه کند. ولی در عوض، بیمار می‌تواند حروف را یکی یکی از روی صفحه نمایش انتخاب کند تا دستگاه آنها را به یک دستور تبدیل کند.

با این حال، پزشکان و محققان معتقدند که فناوری سینکرون می‌تواند به پیشرفت‌های عمده در شیوه زندگی روزمره افراد دارای ناتوانی شدید منجر شود. پوترینو می‌گوید: «یکی از رازهای ناگفته فناوری‌های کاشت مغزی که در دو دهه گذشته آزمایش شده‌اند این است که هرگز، یک بار، واقعاً به استفاده مستقل در خانه تبدیل نشده‌اند. برخلاف افرادی که آرایه‌های یوتا دارند، بیماران استرالیایی Synchron از این دستگاه‌ها در خانه‌های خود استفاده می‌کنند.

شهرام مجیدی کیست؟

دکتر شهرام مجیدی، استادیار جراحی مغز و اعصاب، مغز و اعصاب و رادیولوژی در دانشکده پزشکی آیکان است. او در درمان اندوواسکولار اختلالات عروق مغزی از جمله سکته مغزی ایسکمیک، آترواسکلروز داخل جمجمه، تنگی کاروتید، آنوریسم مغزی و ناهنجاری‌های شریانی وریدی، فیستول شریانی وریدی دورال مغز و ستون فقرات و آمبولیزاسیون تومورهای سر و گردن قبل از عمل تخصص دارد.

او مدرک پزشکی‌اش را از دانشگاه علوم پزشکی تهران اخذ کرد و دوره کارآموزی پزشکی داخلی و رزیدنتی مغز و اعصاب را در دانشگاه جورج واشنگتن به پایان رساند؛ جایی که به عنوان رئیس رزیدنت در بیمارستان دانشگاه جورج واشنگتن خدمت کرد.

دکتر مجیدی عضو انجمن جراحی اعصاب اینترونشنال، انجمن عروق و نورولوژی مداخله‌ای و انجمن قلب آمریکاست و مطالعات پژوهشی‌اش در مجلات معتبر در این زمینه به چاپ رسیده و در مجامع ملی و بین‌المللی ارائه شده است.

جراحی اینتروِنشنال اعصاب چیست؟

جراحی اینتروِنشنال اعصاب یک رشته فوق تخصصی پزشکی است. جراحان اینترونشنال اعصاب قبل از ورود به آموزش‌های تکمیلی در جراحی مداخله اعصاب، آموزش دیده‌اند و در رشته‌های رادیولوژی اعصاب، نورولوژی یا جراحی مغز و اعصاب دوره می‌بینند. به طور معمول، یک جراح اینترونشنال عصبی به مدت 7 تا 9 سال پس از دوره پزشکی، آموزش می‌بینند.

آموزش جراحی مداخله‌ای عصبی معمولا در دانشگاه‌های بزرگ و معتبر پزشکی انجام می‌شود. جراحان اینترونشنال عصبی در روش‌های کم تهاجمی مغز و ستون فقرات تخصص دارند. این کار با برش‌های کوچک پوست و استفاده از راهنمای تصویر انجام می‌شود. هدایت تصویری به جراح اجازه می‌دهد تا با استفاده از تصاویر، ابزار کوچکی را به ناحیه مورد نظر هدایت کند. برش‌های کوچک پوست و هدایت تصویر اجازه می‌دهند که روش‌های مغز و ستون فقرات بدون ایجاد اختلال یا دستکاری در ساختارهای طبیعی جمجمه، مغز و ستون فقرات انجام شوند.

امروزه، جراحان اعصاب در خط مقدم تکامل روش‌های کم تهاجمی ستون فقرات، شرکت در کارآزمایی‌های تصادفی ابزارهای ستون فقرات برای تنگی نخاع و اتخاذ تکنیک‌های آندوسکوپی برای درمان کمردرد و گردن بوده‌اند.