دستاورد هوش مصنوعی در توان بخشی : رابط مغز-ماشین محصول شرکت Neuralink

شرکت فناوری عصبی Neuralink از سال 2019 در تلاش است به منظور بکارگیری هوش مصنوعی در توان بخشی افراد توان‌یاب، فناوری‌ای بسازد که قادر به ثبت فعالیت مغزی انسان‌ها باشد. این شرکت که توسط ایلان ماسک Elon Musk بنیان‌گذاری شده است، آزمایشات اولیه‌ی خود را روی موش‌ها اجرا کرد. طی این آزمایشات، محققان موفق شدند رابطی بسازند که از طریق جراحی رباتیک داخل پوست قرار می‌گیرد. در این رابط، به منظور تقویت و پردازش سیگنال‌های عصبی، چندین سر سیم‌کشی‌شده و مدار ASIC (مدار مجتمع کاربردی مخصوص Application-specific integrated circuits) توان-پایین تعبیه شده‌اند.

در سال 2020، Neuralink این فناوری را به روزرسانی کرده و یک نسخه‌ی بدون‌سیم از آن ارائه داد که می‌تواند 1024 کانال پتانسیل عمل را عبور داده یا به صورت لحظه‌ای، جریان عصبی تولید کند. پژوهشگران برای به نمایش گذاشتن قابلیت‌های این رابط جدید، سیگنال‌های حسی-تنی (لمسی) خوک‌ها را هنگام گردش محیط، ثبت کردند. در این آزمایش، دانشمندان الکترودها را روی نواحی از مغز خوک‌ها قرار دادند که سیگنال‌های ارسالی از پوزه‌ی فوق ‌حساس آن‌ها را پردازش می‌کند. بدین ترتیب، پژوهشگران توانستند همزمان با گردش خوک در محیط طبیعی اطرافش پاسخ‌های عصبی او به محرک‌های حسی را مشاهده کنند.

اولین قدم استفاده از هوش مصنوعی در توانبخشی

در اولین قدم استفاده از هوش مصنوعی در توان بخشی محققان با آزمایش روی خوک‌ها در مورد نحوه‌ی کارکرد نورون‌های حسی و این‌که چطور می‌توان آن‌ها را با فناوری پیوند زد، به اطلاعات ارزشمندی دست یافتند. با این حال، بدیهی است که برای استفاده‌ از این الکترودها در انسان‌ها، باید همین فرآیند آزمایشی را روی حیواناتی تکرار کنند که تیپولوژی عصبی‌شان به انسان‌ها شباهت بیشتری دارد، یعنی پریمات‌ها Primates. هدف آزمایشات تغییری نکرده و همچنان متمرکز بر ساخت یک رابط مغز-ماشین Brain-machine interface (BMI) است که توان استفاده از بازوان و دستان را برای آزمودنی‌ها میسر سازد. هدف از این نوع BMI حلقه‌-بسته Closed-loop کمک به افراد مبتلا به اختلالات عصبی در برقراری تعامل راحت‌تر با محیط اطرافشان است.

در سری جدید آزمایشات برای مطالعه‌ی فعالیت عصبی، مدل macaque رابط BMI از میمون‌های ماکاک استفاده کرد. دو رابط (به نام رابط N1) داخل قشر حرکتی مغز میمون، در دو سمت آن، قرار گرفتند. این قسمت از قشر، محرک‌های بیرونی لمسی و نشانه‌های دیداری را پردازش می‌کند. به بیان کلی، این فناوری از این مناطق برای پیش‌بینی حرکات موردنظر آزمودنی استفاده می‌کند.

اقدام جدید دانشمندان

در حال حاضر، دانشمندان در حال ساخت رمزگشایی هستند که بتواند حرکت موردنظر کاربر و جهت آن را به یک مکان‌نمای کامپیوتری منتقل کند. به نظر می‌رسد سنسورهایی که در پردازش تغییر جهت حرکات نقش دارند، حکم نورون‌هایی را دارند که در پاسخ به حرکت آزمودنی در آن جهت خاص فعال می‌شوند. پژوهشگران بعد از تماشای میمون آزمودنی در حال استفاده از یک MindPong (دسته‌ای که به میمون‌ها داده می‌شود تا جریان عصبی نورون-به-سنسور آن‌ها به صورت لحظه‌ای دریافت شود) به این نتیجه رسیدند.

از آن‌جایی که بعضی از افراد توان‌یاب نمی‌توانند هیچ‌ قسمتی از بدن خود را تکان دهند، محققان در تلاش‌اند با کمک هوش مصنوعی در توان بخشی فناوری‌ای طراحی کنند که بتواند با خواندن فعالیت عصبی این افراد، حرکات موردنظر آن‌ها را پیش‌بینی کند.

جدیدترین اخبار هوش مصنوعی ایران و جهان را با هوشیو دنبال کنید