تلاش برای احیای عملکردهای مغزی

در این میان یکی از موضوعاتی که همواره پای ثابت چنین روایت‌هایی بوده و برای خالقان آثار علمی ـ تخیلی یا حتی سناریوهای متفاوت حکم بن‌مایه اصلی خلق و شخصیت‌پردازی کاراکترهایی با توانایی‌های مافوق بشری را داشته است، بهره‌گیری از قدرت ذهن و تفکر انسان و پتانسیل بالای آن در مقام فرمانده‌ای توانا و ناپیدا برای پردازش و هدایت طیف متنوعی از ادوات و تجهیزات بوده است و صد البته نتیجه نهایی یا پایان داستانی که انتظار می‌رود چیزی نیست مگر نمایش برتری و تفوق ذهن و اندیشه انسان بر ماشین.

این روزها و به لطف فناوری‌های نوین با محوریت ذهن‌خوانی شاهد حضور شمار بیشتری از افراد کم توان یا ناتوان حسی ـ حرکتی خواهیم بود که توانایی‌های لازم برای بیان قابلیت حس‌ها یا اندام‌های نداشته خود را پیدا می‌کنند. در این میان ذهن و افکار انسان از جمله منابع قدرتمندی است که همیشه حی و حاضر است، اما برای برخی افراد و بیماران راهی برای بیان آنها وجود ندارد. برای افرادی که فاقد توانایی گفتار هستند یا بسیاری از بیماران ناتوان مبتلا به بیماری لو گهریگ، تنها راه برای ارتباط برقرار کردن در بازتاب پلک زدن و چشمک‌زنی در نتیجه تغییر شدت حروف نمایش داده شده در صفحه رایانه خلاصه می‌شود؛ اما اکنون کلمات می‌توانند مستقیم از ذهن بیماران خوانده شوند و این مهم از طریق متصل کردن شبکه‌هایی از ریزالکترودها به سطح مغز و فراگیری این که کدام سیگنال به معنای کدام کلمه است تحقق می‌یابد و به گواه محققان این گام رو به جلو در حکم توسعه و پیشرفت بزرگی است که نهایتا چنین بیمارانی را برای بازگشت به دنیای گفت و گو و صحبت کردن کمک خواهد کرد. محققان مهندسی زیستی دانشگاه یوتا ـ که با کمک جراحان مغز و اعصاب به رمزگشایی سیگنال‌های مغز انسان با استفاده از ریزالکترودها همت گماشته‌اند ـ ضمن ابراز رضایت از نتایج کارشان معتقدند اکنون شاهد وضعیتی هستیم که طی آن بیماران از آگاهی و هوشیاری کاملی برخوردارند و فقط نمی‌توانند برای کنترل حالات چهره‌شان سیگنالی از مغزشان صادر کنند.

اما در بیان چگونگی و ساز و کار خوانش افکار و ذهن انسان باید اذعان کرد که در تعدادی از بیماران مبتلا به صرع شدید بخش‌هایی از مغز که دچار حملات شده‌اند برداشته می‌شود. این شیوه عمل استاندارد نیازمند برش دادن کاسه سر و باز کردن جمجمه و قرار دادن الکترودهای بزرگی در اندازه میخ روی مغز است تا از این راه آنچه دقیقا نیازمند زدودن از مغز است، مشخص و تعیین شود. برای این منظور، تیم محققان بیماری را هدف آزمایشات قرار دادند که از قبل اجازه اتصال شمار زیادی از این ادوات خرد به درون مغزش را برای عمل جراحی موسوم به میکروالکتروکورتیکوگرافی داده بود. شبکه ریزالکترودهایی که محققان در بخش فوقانی مغز فرد بیمار جاگذاری کردند عملا فناوری مشکلی به شمار نمی‌رود و از سیم‌هایی از جنس پلاتینیوم و سیلیکون تشکیل شده و شبکه‌ای از 16 ریز الکترود با قطری کمتر از یک سانتی‌متر را شامل می‌شود؛ اما بخش دشوار کار برای محققان پی بردن و مشخص کردن نحوه برداشت ثبت‌های به دست آمده از این ریز الکترودها و بازگو کردن و نقل آنها در قالب کلماتی که بیماران صحبت می‌کنند، محسوب می‌شد.

در این میان شیوه مطلوب و مورد انتظار برای عملی ساختن فرآیند تبدیل فرامین مغزی به کلمات ادا شده آن است که ریزالکترودها به یک وسیله ترکیب کننده گفتار مرتبط شوند تا سیگنال‌های صادر شده به کلمات گفته شده تبدیل شوند.

با این تفاصیل علاوه بر محققان فعال در زمینه فناوری‌های مشابه ادوات ذهن‌خوانی، مراکز تحقیقاتی و درمانی نیز با امیدواری به پایان کار این محققان و ثمرات ارزشمند و تعیین‌کننده آن می‌نگرند. در حقیقت نباید از این پیشرفت ارزنده و نتایج بالقوه آن غافل شد که اگر بتوانیم کل بخش قشری مغز را با این الکترودهای خرد و ظریف پوشش دهیم و اگر این شبکه‌های الکترودی را بتوان با دقت بیشتری به هم نزدیک و مرتبط کرد، این فناوری نه تنها به یافتن کلمات بیشتری کمک خواهد کرد، بلکه قادر خواهد بود این فرآیند را عملا و به نحو صحیحی سریع‌تر به انجام برساند، به طوری که می‌توانیم شاهد نزدیک شدن بیش از پیش به حالت گفتار عادی و صحبت کردن محاوره‌ای باشیم و این رویکرد فناورانه در نهایت می‌تواند کمک شایسته‌ای برای آن دسته از افرادی باشد که به واسطه بیماری دچار ناتوانی و عدم توانایی برای ایجاد ارتباط و مکالمه شده‌اند.

از این گذشته ذکر پژوهش‌های مشابه و نتایج موازی دیگر به دست آمده در سایه فناوری‌های ذهن خوانی خالی از لطف نیست و بار دیگر برتری و تفوق توانمندی‌های بالقوه مغز انسان در تقابل با ماشین در معنای عام آن و بخصوص ادوات و دستگاه‌های پیشرفته‌ای نظیر رایانه در مفهوم خاص آن را به چالش فرا می‌خواند؛ جایی که افراد قادر به کنترل ماشین پیشرفته‌ای نظیر یک رایانه از طریق الکترودهای کاشته شده در مغزشان هستند. در آزمایش تجربی جالب‌توجه و منحصری مربوط به پایشگری سلول‌های عصبی مجزا در مغز انسان، شرکت کنندگان توانستند با استفاده از ذهن و افکارشان به کنترل و تمایز تصویری مرکب از 2 چهره متمایز از یکدیگر دست بزنند. در واقع با شلیک و روشن شدن سلول عصبی مجزایی که فرآیند بازشناسی و تشخیص یکی از دو چهره از نظر گذرانده شده را به انجام می‌رساند، آن تصویری که مورد نظر و هدف ذهنی داوطلب است قدرتمندتر جلوه می‌کند. نتایج این آزمون ذهن‌خوانی جالب توجه می‌تواند دانشمندان را نسبت به درک بهتر چگونگی کارکرد مکانیسم انتخابگری مغز انسان در دنیایی مملو از حسگرها کمک شایانی کند.

طی این پژوهش که نتایج آن در شماره اخیر نشریه نیچر منتشر شده و داده‌های آن از موضوعات ارائه شده در همایش سالانه انجمن علوم اعصاب محسوب می‌شود، افراد تنها با بهره‌گیری از افکارشان توانستند با یک سلول مغزی که متمایل به یکی از تصاویر است نوعی اتصال هم محور برقرار کنند تا نسبت به سلول عصبی دیگری که متمایل به تصویر دوم است چیره شود و نهایتا به خواست ذهنی فرد برای انتخابگری عمل کند. این تحقیق در واقع نشان می‌دهد چگونه مغز درخصوص آنچه در یک جهان مملو از حسگری باید مورد توجه و دقت نظر قرار دهد دست به انتخاب و گزینش می‌زند.

کاری که محققان در این آزمایش صورت دادند نوعی استراق سمع و برداشت اطلاعات از سلول‌های عصبی مجزا با بهره‌گیری از الکترودهایی بود که از قبل به منظور پزشکی در مغز افراد مبتلا به صرع کاشته شده بودند. این سلول‌ها همان نورون‌هایی هستند که وقتی فرد اهداف مشخصی نظیر افراد، مکان‌ها یا اشیای خاصی را می‌بیند شروع به شلیک عصبی می‌کند. محققان جدال این دو سلول عصبی را با مرتبط ساختن ثبت سلولی آنها به رایانه‌ای که تصاویر را روی صفحه نمایش به صورت روشن و خاموش و چشمک‌زدن منعکس می‌کرد، نشان دادند. نتایج جالب توجه این پژوهش و نمایش قدرت ذهن انسان برای انتخابگری و تسلط بر اهداف، محققان زیادی را برای توسعه ماشین‌ها و ادوات تحت کنترل مغز مشتاق و علاقه‌مند کرده است. در این بین گروهی از دانشمندان پا را فراتر گذاشته و طی آزمایشاتی جدید به دنبال این هدف بزرگ هستند که آیا می‌توان از سیگنال‌های مغزی برای هدایت و کنترل اندام‌های مصنوعی پیچیده‌ای همچون دست‌ها و بازوهای پروتزی پیشرفته استفاده کرد و زمینه تسلط بهتر و بیشتر افراد بر اعضای مصنوعی و رباتیکی‌شان را فراهم کرد و نهایتا به درجه آزادی بیشتری برای حس و حرکت دست یافت. به این ترتیب ورود نسل جدید اندام‌های رباتیکی که به اصطلاح دوشاخه‌شان را باید به پریزی همچون مغز انسان وصل کرد نباید در آینده نزدیک دور از دسترس باشد.