بازوی رباتیک مجهز به هوش مصنوعی با فکرخوانی به افراد فلج کمک ‌می‌کند

به گزارش سیلاد و به نقل از یورونیوز، این مرد داوطلب که در دهه چهل زندگی خود به سر‌می‌برد، به دلیل سکته مغزی شدید، دچار فلج کل بدن است. او امیدوار است با پیشرفت این فناوری در سال‌های آینده کیفیت زندگی خود را بهبود دهد. 

مغز او با تصور اینکه خود این کار را انجام می‌دهد، سیگنال‌هایی را از حسگرهای نصب شده بر روی مغزش به بازوی رباتیک ارسال می‌کند.

کارونش گانگولی، استادیار عصب‌شناسی در دانشگاه کالیفرنیا و محقق اصلی این پروژه می‌گوید اولویت این مطالعه، کمک به افرادی است که دچار فلج کل بدن هستند. او توضیح می‌دهد: «از منظر عصب‌شناسی، تتراپلژی به معنای فقدان حرکت است. این بیماران برخی انقباضات را دارند، اما این انقباضات کاربرد عملی ندارد. در واقع، آن‌ها از نظر ناتوانی عملکردی به گونه‌ای هستند که به مراقبت ۲۴ ساعته احتیاج دارند..»

گانگولی تصریح می‌کند که حسگرها به داخل مغز نفوذ نمی‌کنند و توضیح می‌دهد: «شبکه‌ای که بر سطح مغز قرار دارد، از نواحی حرکتی به نواحی مرتبط با گفتار متصل است. این شبکه به ما اجازه می‌دهد تا فعالیت مغز بیمار را در حین فکر کردن به حرکت، اندازه‌گیری و ثبت کنیم.»

وی ادامه می‌دهد: «حسگرها ابتدا اعمال ذهنی بیمار را کالیبره می‌کنند، به این معنی که از او خواسته می‌شود تا حرکاتی مانند حرکت مچ دست، شست، دست و بازو را در ذهن خود تصور کند. سپس ما نقشه‌ای از اعمال تخیلی او ترسیم می‌کنیم.»

سیستم هوش مصنوعی به کار گرفته‌شده این سیگنال‌ها را تفسیر کرده و به می‌آموزد که بازوی رباتیک چگونه باید حرکت کند. هر بار که بیمار یک عمل ذهنی را انجام می‌دهد، سیستم هوش مصنوعی یاد می‌گیرد و از اطلاعات قبلی برای بهبود عملکرد در دفعات بعدی استفاده می‌کند.

گانگولی می‌گوید: «این به ما این امکان را می‌دهد که با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی، یادگیری مغز را در چند روز ردیابی کرده و برای ماه‌ها عملکردی پایدار داشته باشیم. بنابراین، با پنج یا شش روز تمرین، هوش مصنوعی به درستی نحوه یادگیری مغز را تشخیص می‌دهد و هنگامی که به تثبیت رسید، عملکرد برای مدت طولانی پایدار می‌ماند.»

این نوع سیستم در حال حاضر به مثابه رابط‌های کامپیوتری مغز و هوش مصنوعی، توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا برای کمک به بیماران ناتوان از سخنگویی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بازوی رباتیک مورد استفاده در این تحقیق، تاییدیه سازمان غذا و داروی ایالات متحده را دریافت کرده است، اما هنوز نسبتاً سنگین است و استفاده از آن دشواری‌هایی دارد. گانگولی امیدوار است که در آینده نزدیک، نسخه‌ای سبک‌تر و راحت‌تر از این فناوری تولید شود.

او می‌گوید: «در حال حاضر، این فناوری به افرادی که دچار آسیب‌های شدید شده‌اند، کمک می‌کند، اما در آینده این دستاورد می‌تواند به بیمارانی با اختلالات بیشتر و شایع‌تر گسترش یابد.»

این مطالعه به بررسی چگونگی توانمندسازی بیماران برای انجام فعالیت‌های خاص پرداخت، اما گانگولی و تیم تحقیقاتی او می‌گویند که بیمار آزمایشی در حال تلاش برای گسترش دامنه حرکات خود است.

این پژوهشگر توضیح می‌دهد: «باز کردن کابینت‌ها برای برداشتن لیوان و نوشیدن آب یکی از این حرکات است. این کار به بیمار این امکان را می‌دهد که خود به دستاوردهایی برسد، به جای آنکه مجبور باشد دکمه‌ای را فشار دهد و منتظر کسی باشد. این احساس استقلال بسیار مهم است و ما به این سمت پیش می‌رویم.»

با پیشرفت سریع دو علم عصب‌شناسی و هوش مصنوعی، در ماه مه ۲۰۲۳، پزشکان سوئیسی با استفاده از ایمپلنت مغزی آزمایشی به مردی که بر اثر حادثه دوچرخه‌سوازی فلج شده بودند، اجازه دادند تا دوباره چند قدمی بردارد. این دانشمندان دانشگاه لوزان توانستند ارتباط بی‌سیمی بین ستون فقرات آسیب‌دیده و مغز او برقرار کنند و در نتیجه وی توانست پس از ۱۲ سال، راه رفته و حتی از پله‌ها بالا برود.

همچنین پزشکان سوئیسی در آزمایشی دیگر نشان دادند که چگونه دستگاهی که پالس‌های الکترونیکی به ستون فقرات می‌فرستد، به یک بیمار دچار پارکینسون اجازه دادند که برای اولین بار پس از سال‌ها بدون کمک راه برود.