بازگشت استقلال با ایمپلنت سینکرون: کنترل کامپیوتر تنها با قدرت ذهن مارک جکسون

بازگشت استقلال از دست رفته: کنترل کامپیوتر تنها با قدرت ذهن

تصور کنید تنها با نیروی فکر بتوانید رایانه را هدایت کنید، بازی کنید یا در پهنه‌ی اینترنت گشت بزنید. این امر برای مارک جکسون، مرد ۶۵ ساله‌ای که به دلیل بیماری ALS توانایی حرکت را از دست داده، به لطف یک ایمپلنت مغزی نوآورانه از استارتاپ Synchron، به واقعیت پیوسته است. این فناوری، که رویکردی کم‌تهاجمی را در پیش گرفته، امید را به هزاران بیمار بازگردانده است.

«استنترود» سینکرون: مسیری متفاوت از جراحی باز مغز

ایمپلنت شرکت سینکرون با نام «استنترود» (Stentrode)، رویکردی کاملاً متفاوت از رقبای پر سر و صدایی چون نورالینک ایلان ماسک اتخاذ کرده است. در حالی که نورالینک نیازمند جراحی باز جمجمه است، جراحان سینکرون این دستگاه کوچک را از طریق یک رگ خونی در گردن، بدون نیاز به شکافتن جمجمه، به نزدیکی قشر حرکتی مغز مارک جکسون رساندند.

این فناوری پیشرفته، سیگنال‌های «قصد حرکت» مغز جکسون را به فرمان‌های دیجیتال دقیق تبدیل می‌کند که امکان تعامل با لپ‌تاپ و حتی هدست‌هایی نظیر اپل ویژن پرو را فراهم می‌آورد. اگرچه این روش منجر به دریافت سیگنال‌های ضعیف‌تری می‌شود، اما مسیر را برای تجاری‌سازی سریع‌تر و ایمن‌تر هموار می‌سازد.

جکسون یکی از ۱۰ داوطلب (شش نفر در آمریکا و چهار نفر در استرالیا) است که این ایمپلنت را در قالب یک مطالعه امکان‌سنجی اولیه دریافت کرده‌اند. این رابط به او اجازه می‌دهد علاوه بر بازی، پیامک ارسال کند، ایمیل بنویسد و خریدهای آنلاین انجام دهد.

سفر از تشخیص تا کاشت: داستان مارک جکسون

داستان پزشکی جکسون از پنج سال پیش و زمانی که در جورجیا مشغول به کار رؤیایی‌اش در یک شرکت عمده‌فروشی گل بود، آغاز شد. در ژانویه ۲۰۲۱، تشخیص اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS)، یک بیماری عصبی-تحلیلی که به تدریج کنترل عضلات را از بین می‌برد، زندگی او را دگرگون ساخت. تا دسامبر ۲۰۲۲، او توانایی تایپ و کار کردن را از دست داد و مجبور به ترک شغل شد.

«ازدست‌دادن توان حرکتی، ازدست‌دادن استقلالی که با این بیماری همراه است، اصلاً آسان نیست. هضمش برایم خیلی سخت بود.»

جکسون پس از پایان کارآزمایی داروی قبلی، مشتاق پیوستن به مطالعه‌ای بود که بتواند کمکی به او کند. در نهایت، در ژوئیه ۲۰۲۳، فرایند ارزیابی BCI شرکت سینکرون را آغاز کرد و شش هفته بعد، تحت یک عمل جراحی تقریباً سه‌ساعته قرار گرفت.

جزئیات فنی ایمپلنت استنترود

در این عمل، جراحان «استنترود»، لوله‌ای از توری سیمی به اندازه یک چوب‌کبریت، را از طریق ورید ژوگولار وارد گردن کردند. سپس با استفاده از کاتتر، آن را به دقت به کنار قشر حرکتی مغز هدایت کردند. یک دستگاه کوچک مستطیلی نیز زیر استخوان ترقوه کاشته شد تا سیگنال‌های مغزی را پردازش و از طریق امواج مادون‌قرمز به بیرون ارسال کند.

این سیگنال‌ها توسط یک گیرنده پارویی‌شکل روی سینه جمع‌آوری شده و به واحدی منتقل می‌شوند که آن‌ها را به فرمان‌های قابل استفاده تبدیل می‌کند. اتصال اولیه پس از ماه‌ها تأخیر و رفع مشکلات ناشی از تورم قفسه سینه، در اکتبر ۲۰۲۳ برقرار شد.

سیستم با رمزگشایی الگوهای فعالیت مغزی هنگام تلاش جکسون برای انجام حرکات (مانند مشت کردن)، کار می‌کند؛ این همان «قصد حرکت» است که BCIها برای خواندن آن طراحی شده‌اند.

مقایسه با نورالینک: تهاجمی در برابر کم‌تهاجمی

در حالی که نورالینک ایلان ماسک با برداشتن بخشی از جمجمه و اتصال مستقیم ۶۴ رشته سیم به بافت مغز کار می‌کند، رویکرد سینکرون از طریق رگ‌ها انجام می‌شود. این تفاوت در روش کاشت، ریسک‌های متفاوتی را به همراه دارد؛ نورالینک خطر آسیب بافتی و خونریزی دارد، در حالی که نگرانی‌ها در مورد سینکرون بیشتر بر لخته‌شدن خون و سکته مغزی متمرکز است.

با وجود جذب سرمایه کمتر (۱۴۵ میلیون دلار در مقابل ۱.۳ میلیارد دلار نورالینک)، سینکرون توانسته سرمایه‌گذارانی چون جف بیزوس و بیل گیتس را جذب کند. وینود خوسلا، سرمایه‌گذار، معتقد است رویکرد کم‌تهاجمی سینکرون، آن را سریع‌تر به مقیاس‌پذیری می‌رساند، زیرا تعداد متخصصان قلب آموزش‌دیده برای کاشت استنت بسیار بیشتر از جراحان مغز و اعصاب متخصص است.

اتصال به اکوسیستم‌های دیجیتال و آینده‌ی BCI

سینکرون قابلیت‌های BCI خود را با فناوری‌های مصرفی موجود ادغام کرده است. این شامل اتصال به چت مولد مبتنی بر OpenAI، استفاده از اپل ویژن پرو برای سرگرمی، و یکپارچه‌سازی با آمازون الکسا است. اخیراً نیز پروتکل بلوتوثی با اپل معرفی شد تا اتصال خودکار به دستگاه‌های اپل ممکن شود.

با این حال، این فناوری هنوز محدودیت‌هایی دارد. جکسون همچنان برای بسیاری از نیازهایش به دستیار صوتی متکی است، زیرا در مواردی مانند اپلیکیشن پرداخت ونمو، گزینه‌ای برای بیان دلیل پرداخت با صدا وجود ندارد.

نسل دوم دستگاه سینکرون که قرار است در کارآزمایی محوری سال ۲۰۲۶ (شامل ۳۰ تا ۵۰ داوطلب) آزمایش شود، این محدودیت اتصال فیزیکی با سیم را برطرف کرده و ارتباط داخلی و خارجی را به صورت بی‌سیم برقرار خواهد ساخت.

چالش‌های نظارتی و معیار سنجش

برای دریافت تأییدیه از FDA، باید ثابت شود که منافع ایمپلنت بر خطرات احتمالی آن غلبه دارد. از آنجا که BCIها بیماری زمینه‌ای را درمان نمی‌کنند و بیشتر نقش دستگاه کمکی دارند، تعیین معیارهای استاندارد برای سنجش اثرگذاری و پوشش بیمه‌ای آن‌ها یک چالش بزرگ محسوب می‌شود.

چشم‌انداز آینده و محدودیت‌های فعلی

مارک جکسون، با وجود آگاهی از نقش خود به عنوان «موش آزمایشگاهی»، از این فناوری لذت می‌برد و سرگرم‌کننده‌ترین بخش را استفاده از ویژن پرو برای گشت و گذار مجازی در مکان‌هایی مانند آلپ سوئیس می‌داند.

با این حال، کارهایی مانند نقاشی یا منبت‌کاری که او پیش از ALS به آن‌ها علاقه داشت، هنوز با BCI ممکن نیست. متوسط طول عمر بیماران ALS دو تا پنج سال پس از تشخیص است؛ از ۱۰ داوطلب اولیه، تنها جکسون و یک نفر دیگر همچنان از ایمپلنت استفاده می‌کنند.

جکسون آرزو دارد روزی این فناوری به بازوها یا پاهای رباتیک متصل شود، قابلیتی که نورالینک در حال آزمایش آن است. اما او می‌پذیرد که خلق هنر دیجیتال تنها با افکار، هدفی است که شاید دهه‌ها زمان ببرد. با این حال، او می‌تواند بدون استفاده از دست، پا، چشم، صورت یا صدا، اشیا را روی صفحه جابه‌جا کند و این دستاورد را «انقلابی» می‌داند.