شرکت پارادرومیکس، گسترش‌دهنده فناوری‌های عصبی، به تازگی اظهار کرده که سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) اولین آزمایش بالینی طویل‌زمان رابط مغز و رایانه (BCI) آن را تایید کرده است. در اغاز سال آینده، این شرکت که یکی از رقبای سرسخت شرکت فناوری عصبی ایلان ماسک به نام نورالینک است، دستگاه خود را در دو داوطلب که به علت بیماری‌ها و صدمه‌های عصبی قادر به سخن بگویید کردن نیستند، کاشت خواهد کرد. این شرکت دو مقصد دارد: مطمعن از ایمنی دستگاه؛ و بازیابی توانایی فرد برای برقراری ربط با گفتار لحظه‌ای. مت انجل، مدیر اجرایی شرکت پارادرومیکس، مستقر در آستین، تگزاس، می‌گوید: ما از آزمایش بالینی این سخت‌افزار تازه زیاد شوق‌زده‌ایم.

به نقل از نیچر، رابط مغز و رایانه پارادرومیکس دارای یک ناحیه فعال با قطر تقریبی ۷.۵ میلی‌متر از الکترودهای نازک، سفت و پلاتین-ایریدیوم است که به سطح قشر مغز نفوذ می‌کنند تا از نورون‌های منفرد در عمق نزدیک به ۱.۵ میلی‌متری داده دریافت کند. سپس این الکترودها توسط سیم به یک منبع تغذیه و فرستنده-گیرنده بی‌سیم که در سینه فرد کاشته شده است، متصل خواهد شد.

انجل می‌گوید در ابتدا، هر دو داوطلب یک آرایه الکترود در ناحیه قشر حرکتی که لب‌ها، زبان و حنجره را کنترل می‌کند، دریافت خواهند کرد. سپس فعالیت عصبی از این ناحیه ثبت می‌شود، چون شرکت‌کنندگان در مطالعه جملاتی را که به آنها اراعه می‌شود، فکر می‌کنند . سپس سیستم یاد می‌گیرد که چه الگوهایی از فعالیت عصبی با هر صدای گفتاری مورد نظر مطابقت دارد.

هنگامی شرکت‌کنندگان فکر می‌کنند که سخن بگویید می‌کنند، این الگوهای عصبی به متنی روی صفحه نمایش تبدیل خواهد شد تا شرکت‌کنندگان آن را تایید کنند یا به یک خروجی صوتی در لحظه بر پایه صدای ضبط شده قدیمی خود شرکت‌کنندگان تبدیل خواهد شد.

این اولین آزمایش بالینی این رابط مغز و رایانه است که رسما تشکیل صدای مصنوعی را مقصد قرار می‌دهد. انجل می‌گوید: مسلما، بزرگترین تغییری که می‌توانید اکنون با رابط‌های مغز و رایانه در کیفیت زندگی تشکیل کنید، برقراری ربط است.

این آزمایش این چنین بازدید خواهد کرد که آیا سیستم می‌تواند به طور قابل اعتمادی فعالیت را از حرکات دست فرضی که فرد را قادر به کنترل مکان‌نمای رایانه می‌کند، تشخیص دهد یا خیر. انجل می‌گوید بسته به نتایج اولیه، این آزمایش می‌تواند به ۱۰ داوطلب گسترش یابد و این شرکت‌کنندگان دو ایمپلنت قشری برای افزایش سیگنال و دسترسی به دیگر نواحی مغز دریافت کنند.

ماریسکا وانستینسل، محقق رابط مغز و رایانه در مرکز پزشکی دانشگاه اوترخت در هلند، می‌گوید: من زیاد کنجکاوم. این یک قدم شوق‌انگیز است. برای این که این حوزه به سمت کاربردهای بالینی پیش برود، یک سیستم کاملا قابل کاشت تنها راه است.

رقبای نورالینک

پارادرومیکس اکنون یکی از چندین شرکتی است که در حال آزمایش یک سیستم رابط مغز و رایانه است که شبیه چیزی است که تصمیم دارد در یک آزمایش طویل مدت به بازار اراعه کند. چندین شرکت دیگر امیدوارند به زودی از این الگو پیروی کنند.

از همه جلوتر، سینکرون (Synchron)، یک شرکت رابط مغز و رایانه در شهر نیویورک، و دستگاه آن استنترود (Stentrode) است. استنترود با گنجاندن ۱۲ تا ۱۶ الکترود در دستگاهی که مبتنی بر یک استنت درون عروقی است، فعالیت متوسط ‌یک جمعیت عصبی را از داخل یک رگ خونی ثبت می‌کند. آزمایش‌های اولیه از یک رگ در قشر حرکتی منفعت گیری کردند تا به کاربران اجازه دهند با فکر این که پای خود را حرکت خواهند داد، گزینه‌های روی صفحه را انتخاب کنند.

نورالینک (Neuralink) با ثبت خروجی‌های تعداد بسیاری از نورون‌های منفرد، برتری خود را به دریافت سیگنال‌های با پهنای باند بالا داده است. رابط مغز و رایانه آن از ۶۴ رشته پلیمری انعطاف‌پذیر راه اندازی شده است که هر کدام ۱۶ جایگاه ثبت دارند. در آزمایش اولیه این شرکت، ناحیه‌ای از قشر حرکتی که دست را کنترل می‌کند، مقصد قرار گرفت. کاربران با افکار خود رایانه‌ها و دست‌های رباتیک را کنترل می‌کردند و این شرکت مرتبا گزارش داده است که قادر است اطلاعات را از مغز افراد به رایانه با شدت‌های رکوردشکنی منتقل کند.

سیستم‌های دیگر در حال گسترش، شامل چندین رابط مغز و رایانه می باشند که الکترودهای با چگالی بالا را روی سطح مغز قرار خواهند داد تا میانگین فعالیت جمعیت‌های عصبی زیرین را ثبت کنند.

با پیشرفت آزمایش‌های طویل‌زمان، پزشکان و دانشمندان علوم اعصاب دستگاه‌ها را زیر نظر خواهند داشت و با هم قیاس می‌کنند. ونستینسل می‌گوید امیدوار است که شرکت‌ها کاملا شفاف باشند و به موقع دستگاه‌های خود را در اختیار دانشگاهیان قرار دهند تا مطالعات مستقلی انجام بدهند.

تمرکز بر ایمنی

اکنون، انجل به داده‌های پیش‌بالینی اشاره می‌کند که پارادرومیکس با کاشت رابط مغز و رایانه خود در گوسفندان پیدا کرده است. او می‌گوید: شدت انتقال اطلاعات از مغز که به آن دست یافته است، نزدیک به ۲۰ برابر سریع تر از نرخ‌های گزارش شده توسط هر دستگاه فرد دیگر است.

انجل این چنین می‌گوید که رابط‌های آنها بعد از کاشت در گوسفندان به زمان سه سال، بدون تحول محسوسی در کیفیت سیگنال کار می‌کنند. او می‌گوید: اگر بخواهیم نتیجه‌گیری کنیم، باید بگوییم که این دستگاه باید بیشتر از ۱۰ سال دوام بیاورد.

شرکت‌ها این چنین بر این تمرکز دارند که دستگاه‌های خود را تا حد امکان با حداقل تهاجم، و تا حد امکان برگشت‌پذیر و قابل معاوضه بسازند. انجل می‌گوید، پارادرومیکس در آزمایش خود به طور همزمان بر ایمنی، دوام و شدت داده تمرکز دارد.

اگرچه مطمئنا در این عرصه برندگان و بازندگانی وجود خواهند داشت، لی هاچبرگ، متخصص مغز و اعصاب در بیمارستان عمومی ماساچوست در بوستون که اولین آزمایش رابط مغز و انسانی را در سال ۲۰۰۴ رهبری کرد از گسترش آزمایش‌هایی که رابط‌های مغز و رایانه کاشته شده را مطالعه می‌کنند، استقبال می‌کند. او می‌گوید: آنچه می‌خواهم این است که بتوانم به بیماران آینده‌ام مجموعه‌ای از فناوری‌های گوناگون را اراعه دهم که مزایای متغیری برای آنها داشته باشد و امکان پذیر به راه حلهای گوناگون در مغز یا روی آن قرار گیرند.