آینده کنترل مغز

الکترودهای کاشته شده در مغز کمک می‌کنند علائم برخی بیماری‌ها مثل تومور تهاجمی مرتبط با پارکینسون تسکین یابد. اما پروب‌های امروزی به خاطر اندازه نامناسب و عدم انعطاف‌پذیری لازم در عمل محدودیت‌هایی دارند.

نویسنده: پریسا ایلون

 Shaun Patel:

شکل مغز ناهموار است اما این پروب‌ها شکل سختی دارند. تقریبا چهار سال پیش، Patel یک جایگزین فوق انعطاف‌پذیر برای پروب‌های کنونی معرفی کرد.

Patel عضو هیئت علمی دانشکده پزشکی دانشگاه هاروارد در مقاله نیچر اخیر خود با عنوان “Precision Electronic Medicine,” بیان کرد به اعتقاد او تکنولوژی اعصاب در قله رنسانسی عظیم قرار دارد. طی تاریخ، دانشمندان اصولی را برای مقابله با مسائل فراتر از حوزه مطالعه خود ارائه داده‌اند. پروژه ژنوم انسان، برای مثال،‌ تیم‌های پژوهشی بسیاری را با هم متحد کرده است تا نقشه ژنتیکی انسان را هر چه سریع‌تر تعیین کنند.

Patel: نقطه عطف دیگری هنگام ظهور توانایی شناختی در ماشین است. Patel و Lieber الکترونیک مش را اساس این انقلاب در ماشین می‌دانند که راهی است برای درمان‌های الکترونیکی شخصی‌سازی شده برای هر چیز مرتبط با مغز.

Patel:

هرچیزی در مغز نمایان می‌شود. تمام افکار، ادراک انسان، و هر بیماری.

دانشمندان توانسته‌اند نواحی مغزی مرتبط با تصمیم گیری، یادگیری و احساسات را مشخص کنند، اما، تعیین نقش تک نورون‌ها در رفتار هنوز یک چالش است. در حال حاضر، وقتی مدار پیچید مغز رفتار اشتباهی را انجام می‌دهد و یا عملکرد صحیح آن در اثر یک بیماری روانی، نورودژنراتیو یا حتی پیری طبیعی منحط می‌شود، برای درمان بیماران تنها دو راه وجود دارند. تجویز دارو یا کاشت الکترود در مغز.

داروهایی مثل ال-دوپا تومورها را خاموش می‌کنند. در بیماری پارکینسون این تومورها اجازه نمی‌دهند فرد بیمار فعالیت‌های روزمره ساده‌ای مثل پوشیدن لباس و غذا خوردن را انجام دهد. اما داروها علاوه بر درمان، عوارض جانبی هم دارند. برای مثال ال-دوپا که داروی رایجی است عوارض جانبی وخیمی می‌تواند داشته باشد، از تهوع گرفته تا افسردگی و ریتم نامنظم قلبی.

وقتی دارو دیگر کمک کننده نباشد، برای درمان بیماری از الکترودهای تحریک عمیق مغزی استفاده می‌شود. هنگام کاشت الکترود در مغز، بیماران پارکینسون هوشیار هستند، بنابراین پزشک می‌تواند جریان پالس را کالیبره کند. هنگامی که جریان الکتریکی افزایش یابد تومور آرام می‌شود. Patel: لحظه‌ای بعد می‌بینید که فرد کنترل دوباره اندام های خود را بدست آورده است.

اما الکترودها هم ممکن است در کنار درمان مشکلاتی ایجاد کنند مثل اختلال تکلم. حتی به مرور زمان سیستم ایمنی بدن با الکترودها همچون عامل خارجی مقابله می‌کند. گرداگرد الکترود سلول‌های ایمنی تجمع می‌یابند و از میزان کارکرد آن می‌کاهند.

اما مش‌های الکتریکی جدید تقریبا هیچ تحریک ایمنی به دنبال ندارند. از طرفی این الکترودها، داده‌های بسیاری را در مورد نحوه ارتباط نورون‌ها تامین می‌کنند و یا در موارد بیماری‌های نوروگلیال، در مورد اختلال ارتباط بین نورونی. در آخر، این تکنولوژی نشان می‌دهد انواع نورون چطور کار می‌کند و از این طریق شبکه ارتباطی مغز به نحو بهتری روشن می‌شود.

قابلیت این الکترود فراتر از تنها درمان بیماری است. الکترودهای سازگار کنترل بهتر اعضا مصنوعی و پروستتیک‌ها را فراهم می‌کنند. اکنون، الکترودها مثل بخشی از خود مغز هستند که جایگزین مدار آسیب دیده می‌شوند تا شبکه ارتباط خود را مجددا برقرار کند و بر اساس فیدبک‌های حقیقی سیستم خود را کالیبره کنند.

Lieber: می‌توان با مغز به همان شکلی ارتباط برقرار کرد که در واقعیت درون خود مغز اتفاق می‌افتد.

کمپانی‌های محدودی مشتاق به پیشگامی در حوزه واسط مغز کامپیوتر هستند. از جمله نورالینک که به دنبال تامین برقراری ارتباط با کامپیوتر برای افراد فلج از طریق ذهن می‌باشد. سایر کمپانی‌ها برنامه‌های گسترده‌تری دارند مثلا فیسبوک می‌خواهد مردم با ذهنشان تایپ کنند.

Patel در مطالعه پست داک خود متوجه شد چطور یک پالس ضعیف الکتریکی می‌تواند توانایی فرد را در تصمیم‌گیری تغییر دهد. پس از زمان کوتاهی، افرادی که در زندگی خود همیشه تصمیمات ریسکی می‌گرفتند به دنبال تصمیمات منطقی بودند.

این نیازها را باید از نظر اخلاقی بررسی کرد. برای کسانی که درگیر مقابله با اعتیاد یا وسواس شدید هستند یک تولید کننده پالس خارجی به وضوح کیفیت زندگی آن‌ها را بهتر می‌کند. اما باید در نظر داشت کمپانی‌هایی که الکترودها را تولید می‌کنند می‌توانند به خصوصی‌ترین اطلاعات مشتریان خود دسترسی داشته باشند—افکارشان. و اگر حافظه و یادگیری بهتر فروشی باشد چه کسی هست که آن را خریداری نکند؟ Lieber : در تلاش برای رسیدن به انسان برتر می‌بایست در مورد مسائل اخلاقی دقیق‌تر شد.

مش الکتریکی یک تکنولوژی کامل نیست و چالش‌هایی را برای مقابله دارد از جمله افزایش تعداد الکترودهای کاشته شده، پردازش اطلاعات عظیم دریافت شده در این روش و استفاده مجدد از آن‌ها در سیسم برای کالیبراسیون.

منبع