دستاورد بزرگ چین در رابط مغز و کامپیوتر: کنترل ربات‌ها و کسب درآمد توسط فرد فلج

انقلاب رابط مغز و کامپیوتر: بازگشت به استقلال

این پروژه توسط مرکز تعالی علوم مغز و فناوری هوش (CEBSIT) اجرا شده و نشان می‌دهد که این فناوری در محیط واقعی قابل استفاده است. بیمار مورد نظر، که «ژانگ» نام دارد، نه تنها توانایی حرکت مجدد را پیدا کرده، بلکه با انجام کارهای دورکاری بدون نیاز به حرکت دادن بدن خود از گردن به پایین، درآمد کسب می‌کند.

جزئیات سیستم کاشته شده (WRS۰۱)

ژانگ در سال ۲۰۲۲ در پی یک حادثه سقوط، دچار آسیب شدید نخاعی شد و حرکت ارادی او تنها به سر و گردن محدود شد. پس از یک دوره توان‌بخشی معمولی ناموفق، او در یک آزمایش بالینی BCI شرکت کرد.

در تاریخ ۳۰ خرداد، جراحان در بیمارستان هواشان شانگهای، رابط مغز و کامپیوتر بی‌سیم و تهاجمی موسوم به WRS۰۱ را در مغز او کاشتند. این سیستم شامل اجزای زیر است:

• سنسورهای کوچک کاشته شده در جلوی مغز از طریق الکترودهای انعطاف‌پذیر.
• یک تراشه پردازشی که در شیار کوچکی از جمجمه تعبیه شده است.

پس از عمل جراحی، ژانگ از یک کلاه ویژه برای تأمین توان بی‌سیم و دریافت سیگنال‌های عصبی استفاده کرد. تنها ظرف دو تا سه هفته تمرین، او توانست صرفاً با فکر کردن، نشانگر کامپیوتر و سایر دستگاه‌های دیجیتال را کنترل کند.

ژانگ در ویدیویی که توسط تیم تحقیقاتی منتشر شد، اعلام کرد: «از حادثه بیش از سه سال گذشته و اکنون بالاخره می‌توانم دوباره کار کنم.»

کار و حرکت تنها با فرمان مغزی

توانایی ژانگ در انجام کارهای دورکاری یک نقطه عطف تاریخی است. او با استفاده از نشانگر کنترل شده توسط مغز، دستگاه‌های فروش خودکار را بررسی می‌کند و به این ترتیب، نخستین شرکت‌کننده آزمایش BCI است که در محیط واقعی و با کسب درآمد مشغول به کار شده است.

او در این باره می‌گوید: «در حال حاضر به عنوان یک مرتب‌کننده کارآموز مشغولم. هر روز باید با کامپیوتر نشانگر را کنترل کنم و محصولات را مرتب کنم. کمی دشوار است، اما برای من فرصتی ارزشمند است.»

علاوه بر محیط دیجیتال، تیم تحقیقاتی کنترل مغزی را به دنیای واقعی نیز گسترش داده‌اند. ژانگ اکنون قادر است:

• ویلچر هوشمند خود را هدایت کند.
• به ربات‌های سگ فرمان دهد تا برای او غذا بیاورند.

ویلچر هوشمند به ژانگ امکان می‌دهد در فضای باز حرکت کند و حتی بدون کمک دیگران از پله‌ها پایین برود.

برتری سیستم‌های چینی و مزیت‌های فناورانه

این دستاورد اگرچه مشابه چشم‌انداز «تله‌پاتی» شرکت نورالینک است، اما تفاوت کلیدی آن در این است که در حالی که آزمایش‌های نورالینک هنوز محدود به تعاملات ساده است، سیستم چینی وارد استفاده روزمره شده است.

تبدیل فکر به عمل فراتر از الکترودهای مغزی، نیازمند زیرساخت‌های قوی است. مزیت‌های چین در حوزه‌های زیر، اکوسیستمی متصل و قوی ایجاد کرده که این پیشرفت را ممکن ساخته است:

• شبکه‌های ارتباطی پرسرعت (۵G و ۶G).
• تولید نیمه‌هادی‌ها.
• رباتیک پیشرفته و هوشمند.
• رمزگشایی دقیق سیگنال‌ها با هوش مصنوعی.

سرعت بالا و آینده پیش رو

یکی از پیشرفت‌های مهم تیم تحقیقاتی، کاهش سرعت عمل است. انتقال طبیعی سیگنال عصبی در بدن انسان حدود ۲۰۰ میلی‌ثانیه طول می‌کشد، اما تیم چینی با سفارشی‌سازی پروتکل ارتباطی، تأخیر کامل از سیگنال مغز تا عمل ربات را به کمتر از ۱۰۰ میلی‌ثانیه کاهش دادند. این امر کنترل روان‌تر و طبیعی‌تر را برای کاربر فراهم کرده است.

همچنین، محققان مشاهده کردند که با تمرین ژانگ، فعالیت مغزی او بهینه‌تر شده و کنترل از تعداد زیادی نورون به گروه کوچک‌تری منتقل شد که باعث کاهش تلاش ذهنی و ایجاد احساس شهودی و راحتی بیشتر در کنترل می‌شود.

بر اساس این نتایج، تیم تحقیقاتی از سیستم ارتقا یافته WRS۰۲ با ۲۵۶ کانال رونمایی کرده و انتظار می‌رود اولین آزمایش بالینی آن به زودی آغاز شود. این سیستم جدید امکان توسعه کاربردهای گسترده‌تری مانند رمزگشایی مستقیم گفتار از سیگنال‌های مغز را فراهم خواهد کرد.