ایرانیان جهان

آخرين مطالب

نوروگرینز: رابط مغز و رایانه آینده خواندنی ها

نوروگرینز: رابط مغز و رایانه آینده
  بزرگنمايي:

ایرانیان جهان - گروهی از پژوهشگران آمریکایی سیستمی را ایجاد کرده‌اند که از ده‌ها ریزتراشه سیلیکونی برای ثبت و انتقال فعالیت مغز به یک کامپیوتر استفاده می‌کند.

ده‌ها ریزتراشه که روی سطح قشری مغز پراکنده می‌شوند، ممکن است به پژوهشگران کمک کنند تا فعالیت هزاران نورون را به‌طور هم‌زمان تحت نظارت قرار دهند. این تراشه‌ها که نوروگرینز (Neurograins) نام گرفته‌اند و اندازه هریک به‌اندازه‌ی یک دانه نمک است، به این منظور طراحی شده‌اند که روی سطح مغز یا سراسر بافت آن پراکنده شوند تا نسبت‌به آنچه با استفاده از ایمپلنت‌های مغزی دیگر ممکن است، سیگنال‌های عصبی را از مناطق بیشتری از مغز جمع‌آوری کنند. آرتو نورمیکو ، نویسنده اصلی مقاله و دانشمند مهندسی عصب در دانشگاه براون که ساخت نوروگرینز را هدایت کرده است، می‌گوید: هریک از این دانه‌ها ریزالکترونیک کافی را درون خود دارد که وقتی در بافت عصبی تعبیه می‌شود، می‌تواند از یک طرف فعالیت عصبی را ثبت کند و از طرف دیگر آن را به دنیای بیرون منتقل کند. نوروگرینز که به‌عنوان نوعی رابط مغز و رایانه شناخته می‌شود، در مقاله‌ای در مجله‌ی Nature Electronics توصیف شده است. نورمیکو در کنار دیگر پژوهشگران دانشگاه براون و نیز همکارانی از دانشگاه بیلور، دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو و شرکت کوالکام، چهار سال پیش کار روی نوروگرینز را آغاز کرد و بودجه اولیه پروژه را آژانس پروژه‌های پژوهشی پیشرفته دفاعی آمریکا (دارپا) تأمین کرد. آن‌ها تاکنون نوروگرینز را فقط روی جوندگان آزمایش کرده‌اند، اما امیدوار هستند نمونه اولیه‌ی آن‌ها زمینه‌ساز انجام مطالعات انسانی شود. نوروگرینز علاوه بر ثبت فعالیت مغز، همچنین می‌تواند با پالس‌های الکتریکی کوچکی نورون‌ها را تحریک کند و به این طریق راهی جذاب برای مطالعه درمان اختلالات مغزی مانند صرع و بیماری پارکینسون یا بازیابی عملکرد ازدست‌رفته مغز پس از آسیب ایجاد می‌کند. پژوهشگران سیستم خود را روی موش صحرایی کاشتند و عمل کرانیوتومی (عمل بریدن قسمتی از جمجمه) را انجام دادند تا 48 نوروگرینز را روی قشر مغز (لایه خارجی مغز) قرار دهند. آن‌ها ریزتراشه‌ها را به شکلی قرار دادند که بیشترِ ناحیه‌ی حرکتی و حسی را پوشش دهد. لایه‌ی نازکی به اندازه اثر انگشت شست که به پوست سر متصل بود، به‌عنوان مرکز ارتباطات خارجی عمل می‌کرد و سیگنال‌ها را از نوروگرینز دریافت می‌کرد، آن‌ها را پردازش می‌کرد و تراشه‌ها را به‌صورت بی‌سیم شارژ می‌کرد.

ایرانیان جهان

فناوری‌های خوانش و کنترل ذهن در راه هستند؛ جامعه آمادگی آن‌ها را دارد؟ ساخت تراشه میکروسکوپی قابل کاشت در داخل بدن انسان
توانایی ثبت فعالیت تعداد بیشتری از نورون‌ها می‌تواند کنترل حرکتی دقیق‌تری را ممکن سازد و آنچه را که اکنون با دستگاه‌های کنترل به کمک مغز ممکن است، گسترش دهد. پژوهشگران همچنین می‌توانند از آن‌ها در حیوانات برای درک این موضوع استفاده کنند که نواحی مختلف مغز چگونه با هم ارتباط برقرار می‌کنند. پرات می‌گوید: «ازنظر نحوه‌ی عملکرد مغز، کل مهم‌تر از مجموع اجزا است». فلوریان سولزباخر ، هم‌بنیان‌گذار و رئیس شرکت سازنده آرایه یوتا، یعنی بلک‌راک نوروتک (Blackrock Neurotech) می‌گوید سیستم ایمپلنت عصبی گسترده ممکن است برای بسیاری از کاربردهای کوتاه‌مدت مانند فعال‌سازی عملکردهای حرکتی اساسی یا استفاده از رایانه ضروری نباشد. اگرچه، کاربردهای آینده نگرانه‌تر مانند بازیابی حافظه یا شناخت، یقینا به سازماندهی پیچیده‌تری نیاز دارند. او می‌گوید: بدیهی است که فناوری ایده‌آل، چیزی است که بتواند تا حد امکان فعالیت تعداد زیادی نورون را در سراسر مغز، از سطح و عمق ثبت کند. آیا درحال‌حاضر به کل این پیچیدگی نیاز دارید؟ احتمالا، نه. اما ازنظر درک مغز و کاربردهای آینده، هرچه اطلاعات بیشتری داشته باشیم، بهتر است. حسگرهای کوچک‌تر همچنین می‌تواند به‌معنای آسیب کمتر به مغز باشد. آرایه‌های کنونی حتی اگر کوچک باشند، می‌توانند موجب التهاب و ایجاد بافت زخم در محل کاشت شوند. سولزباخر که در مطالعه براون شرکت نداشت، می‌گوید: «معمولا، هرچه چیزی را کوچک‌تر کنید، احتمال اینکه توسط سیستم ایمنی به‌عنوان جسم خارجی شناسایی شود، کمتر است». وقتی بدن شیء خارجی مانند یک تراشه را تشخیص می‌دهد، سعی می‌کند که آن را از بین برده و تخریب کند یا اینکه آن را با بافت زخم بپوشاند. اما درحالی‌که ایمپلنت کوچک‌تر ممکن است بهتر باشد، لزوما عاری از نقص نیست. حتی ایمپلنت‌های خیلی ریز نیز می‌توانند موجب تحریک پاسخ ایمنی شوند؛ بنابراین نوروگرینز باید از موارد سازگار با بافت زنده ساخته شود. یکی از چالش‌های اصلی ساخت ایمپلنت‌های مغزی این است که ایمپلنت ماندگار به شکلی ساخته و تعبیه شود که از خطر نیاز به جراحی‌های جایگزینی اجتناب شود. آرایه‌های کنونی حدود شش سال دوام دارند اما بسیاری از آن‌ها به‌دلیل تشکیل بافت زخم در اطراف آن‌ها، خیلی زودتر از کار می‌افتند. مقاله‌های مرتبط:
یک میمون با ایمپلنت مغزی نورالینک بازی Pong را انجام داد چگونه می‌توان بدون شکافتن سر، مغز انسان را به کامپیوتر متصل کرد
اگر نوروگرینز چاره این مشکل باشد، هنوز این سؤال وجود دارد که چگونه آن‌ها را وارد مغز کنیم. پژوهشگران براون در آزمایش جوندگان خود قسمت بزرگی از جمجمه‌ی موش‌ها را برداشتند که به دلایل آشکار در انسان مطلوب نخواهد بود. آرایه‌های کاشته‌شده کنونی نیاز دارند که سوراخی در سر بیمار ایجاد شود و این در حالی است که گروه براون قصد دارد به‌کلی از جراحی تهاجمی مغز پرهیز کند. آن‌ها برای انجام این کار درحال ایجاد تکنیکی برای وارد کردن نوروگرینز هستند که شامل سوزن‌های نازکی می‌شود که با استفاده از دستگاه خاصی وارد جمجمه می‌شود (نورالینک درحال کار روی رباتی شبیه چرخ خیاطی برای تحویل ایمپلنت مغزی سکه‌مانند خود است). ایمنی و ماندگاری ریزتراشه‌ها باید در جوندگان بیدار درحال حرکت آزادانه آزمایش شود که پژوهشگران براون قصد دارند در آینده به آن بپردازند. آن‌ها سپس آزمایش‌های خود را روی میمون‌ها تکرار خواهند کرد. تصور نورمیکو این است که مجموعه به کار رفته برای موش‌های صحرایی می‌تواند به 770 نوروگرینز برسد تا سطح مغز انسان را پوشش دهد. البته با جمع‌آوری اطلاعات عصبی از کل این تراشه‌ها، رمزگشایی از مفهوم همه‌ی این سیگنال‌ها یک چالش خواهد بود. پژوهشگران براون می‌خواهند درنهایت بتوانند فعالیت صدها هزار نورون را ثبت کنند. همه‌ی این سیگنال‌های مغزی باید رمزگشایی شده و به دستوراتی تبدیل شوند تا به دستگاه‌های خارجی منتقل شوند و اقدامات موردنظر کاربر را انجام دهند. این امر نیازمند تجزیه‌و‌تحلیل بسیار پیچیده‌تری از اطلاعات عصبی نسبت‌به چیزی است که سیستم‌های ساده‌تر امروزی قدرت انجام آن را دارند. در همین حین، تیم نورمیکو می‌خواهد ببیند که آیا می‌توانند نوروگرینز را کوچک‌تر کنند، به‌طوری‌که قرار دادن صدها عدد از آن‌ درون مغز موجب حداقل آسیب شود. به‌گفته‌ی نورمیکو، این یک مسئله ریزالکترونیک است و این کار را می‌توان انجام داد اما کار پر زحمتی است برای رسیدن به سیستم مطلوب باید آزمایش‌ها و مطالعات بسیاری انجام داد.

لینک کوتاه:
https://www.iranianejahan.ir/Fa/News/274804/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

کاروانسرای کنارگرد به نام میراث‌فرهنگی سند خورد

برگزاری نمایشگاه هنری در کنار اهرام ثلاثه

چرخشِ طالبان؟

روایت "سی ان ان" از فساد در پروژه‌های آمریکا برای بازسازی افغانستان

بایدن انتشار اسناد محرمانه ترور جان کندی را به تاخیر انداخت

نخست‌وزیر پاکستان وارد مدینه منوره شد

چرا جمهوریخواهان از ترامپ می‌ترسند؟

دعوت پوتین از بنت برای سفر به سن پترزبورگ

افشای جزئیات جدید از فعالیت موساد در ترکیه

مسافران در سفر با اتوبوس مجاز به حمل چقدر بار هستند؟

موج تورم در روستاها

قیمت جدید گوشت اعلام شد

احتمال حضور خارجی‌ها برای ساخت مسکن

وزارت راه: فعلا برای ساخت یک میلیون مسکن زمین داریم

نیروهای مسلح ارکان سلامت، تعالی و پیشرفت جامعه هستند

تصاویر واقعی جدیدی از مک بوک پرو 14 اینچی منتشر شد

تقریبا هر ایرانی دست‌کم یک‌بار به کووید 19 مبتلا شده است

بهترین عکس های پانوراما : جوایز بین‌المللی اپسون 2021

شلیک به سوی صلح، بازخوانی حادثه طیونه بیروت

رسانه عربی: چرا آمریکا رزمایش‌های مشترک با عربستان را متوقف نکرده است؟

افزایش تنش‌ها در روابط پاریس و لندن بعد از «مذاکرات ناامیدکننده»

پایان رزمایش نظامی روسیه نزدیک مرزهای تاجیکستان و افغانستان

تروریست‌ها 800 زندانی را در نیجریه فراری دادند

دیپلمات آمریکایی: کره شمالی از تنش‌زایی بیشتر خودداری کند

آغاز انتخابات ریاست جمهوری در ازبکستان

دفتر حریری خبر جراحی او را تکذیب کرد

درخواست سازمان ملل از عربستان برای آزاد کردن دو فلسطینی

واکنش آمریکا و اروپا به تهدید ترکیه برای اخراج 10 سفیر

تیراندازی مرگبار در نزدیکی پردیس دانشگاه آمریکایی

نشریه تایمز: تعداد نیرو‌های حزب الله از ارتش انگلیس هم بیشتر است

خلیلزاد: هنوز صد‌ها آمریکایی در افغانستان حضور دارند

واشنگتن خواستار بازگشت کره شمالی به میز مذاکرات شد

گزارشی عجیب از وضعیت بازار مسکن؛ اجاره 15 میلیون تومانی سوئیت 20 متری

خبر مهم درباره قیمت واحدهای طرح ملی مسکن

دروازه قزوین، نماد تهران قدیم

پیکربندی 8 هسته‌ای تراشه M1 Pro تقریبا 20 درصد ضعیف‌تر از مدل 10 هسته‌ای است

حرکت کاروان خودرویی مولودی خوانی در جنوب شرق تهران

سرای محلات خانه دوم شهروندان هستند

عقلانیت، امتیاز منحصر به فرد شخصیت پیامبر است

دوستی بالاترین ارزش انسان و اساس وحدت است

نشست نقش بانوان تقریبی در تکوین تمدن اسلامی

مادران دارای کودک زیر 6 سال یا دبستانی می توانند به دورکاری ادامه دهند

دو راهی اردوغان در FATF

پاییز خشک ایران

روایتی از پایان ریاست هاشمی بر مجلس خبرگان

3 چالش بزرگ اف‌ای‌تی‌اف برای اقتصاد ایران

لاریجانی در مسیر هاشمی

زمستان بی‌گاز در راه ایران

روایت "اکونومیست" از بحران جدید در روابط ایران و آمریکا

کیک تولد برای مقام اروپایی و سکوت اصولگرایان