در این مقاله، با فناوریهای ارتقا بشر (Human Enhancement) و تقویت توانایی های بشری آشنا خواهیم شد. در بخش نخست به فناوریهای نوین الکترونیک زیستی و تقویت حواس پنجگانه و معرفی حواس جدید پرداختیم. در بخش دوم درباره فناوری مربوط به مداخلات مغزی همچون تحریک مغز و افزایش حافظه و هوش صحبت خواهیم کرد. با مجله‌ی فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
۳) مداخلات مغزی (Brain interventions)
متخصص مهندسی پزشکی Theodore Berger با همکاری گروه بین‌المللی از متخصصان علوم اعصاب و روانشناسی شناختی و زیست‌شناسی مولکولی و علوم رایانه و علم مواد تلاش می‌کنند جایگزین‌هایی برای بخش‌های از مغز خلق کنند. این گروه هم‌اکنون در حال کار بر یک پروتز عصبی هستند که جایگزین هیپوکمپوس (hippocampus) خواهد شد.
هیپوکمپوس از بخش‌های مهم مغز است که شکلی همانند اسب دریایی دارد . حافظه افرادی که هیپوکمپ آنان آسیب دیده و یا با جراحی برداشته شده دچار اختلال جدی می‌شود. هیپوکمپوس مسئول حافظه نزدیک است. این مجموعه، نقش مهمی در تبدیل تجربه‌های کوتاه‌مدت به خاطرات بلندمدت ایفا می‌کند. این ناحیه از مغز جزء نخستین ناحیه‌های مغز است که در بیماری آلزایمر آسیب می‌بیند.
در سال ۲۰۱۱، تراشه‌ی ساخت Berger و همکارانش بر یک موش آزمایش شد. با فعال شدن این تراشه، موش دارای حافظه می‌شد و با خاموش شدن آن، موش حافظه نداشت. این پروژه نخستین باری بود که یک تراشه قادر به بازیابی و حتی بهبود فرآیندهای شناختی و یادگیری چگونگی شکل‌گیری خاطرات بود. گروه پژوهشگران به سرپرستی Berger پیش‌بینی می‌کنند تا سال ۲۰۲۵، نخستین آزمایش‌های بالینی بر انسان انجام گیرد.
تفسیر فعالیت‌های مغزی
بسیاری از روش‌های دخالت در عملکرد مغزی، تهاجمی به شمار می‌آیند یعنی نیاز است بخشی از جمجمه برای انجام آن برداشته شود. این مداخلات مغزی به طور معمول دشوار و گران قیمت است و بیمار با ضربه‌ی شدیدی روبرو خواهد شد. به همین دلیل، امروزه پژوهشگران تلاش می‌کنند روش‌های غیرتهاجمی را مطالعه کنند.
هم‌اکنون متداول‌ترین روش غیرتهاجمی، الکترومغزنگاری (EEG) است. در این روش، تعدادی حسگر بر بخش بیرونی جمجمه قرار می‌گیرد تا فعالیت مغز را ثبت کند. یکی از کاربردهای EEG، بازخورد عصبی با هدف آموزش به مغز است. برای نمونه، در بازی‌های کنترل ذهن و اندازه‌گیری کیفیت تمرین‌های مدیتیشن و بهبود کیفیت خواب به کار می‌رود. گام بعدی، هدایت تجهیزات و وسیله نقلیه است. شرکت Honeywell Aerospace در حال آزمایش این موضوع است که آیا خلبانان با کمک فناوری عصبی می‌توانند یک هواپیما را به پرواز درآورند. در سال ۲۰۱۶، هواپیمای مدل بیچ‌کرفت کینگ ایر (Beechcraft King Air) با کمک سیگنال‌های مغزی به پرواز درآمد. در این آزمایش، یک سامانه با اندازه‌گیری و تفسیر سیگنال‌های الکتریکی مغزی، آن‌ها را به فرمان‌هایی برای راندن هواپیما ترجمه می‌کرد.
تحریک مغز
فناوری EEG با هدف نظارت و تفسیر فعالیت‌های مغزی نیز به کار می‌رود که به دو حالت تهاجمی و غیرتهاجمی امکان‌پذیر است. روش تهاجمی تحریک عمقی مغز (Deep Brain Stimulation) نوعی روش درمانی است که در طی آن الکترودهایی در داخل مغز بیمار قرار داده می‌شود. این الکترودها پس از کاشته شدن در مغز به یک دستگاه مولد پالس الکتریکی متصل می‌شود. امروزه از روش DBS برای بیماران پارکینسون و افسردگی مزمن و وسواس فکری شدید به طور موفقیت‌آمیزی استفاده می‌شود.
در روش غیرتهاجمی تحریک جریان مستقیم درون جمجمه‌ای (TDCS) با تحریک الکتریکی یک جریان بسیار ضعیف با استفاده از الکترودهایی که روی جمجمه قرار می‌گیرند، از سر عبور می کند و عبور این جریان باعث تغییر در فعالیت نورون‌ها می شود. این روش برای کمک به بیماران با صدمات مغزی مانند افسردگی، سردردهای میگرنی، بازتوانی پس از سکته مغزی، اسکیزوفرنی استفاده می شود. در روش تحریک مغناطیسی مغز (TMS) یک مولد میدان مغناطیسی را در نزدیکی سر بیمار قرار می‌دهند. این سیم‌پیچ، از طریقِ القای الکترومغناطیسی، یک جریان الکتریکی خفیف در ناحیهٔ زیرین خود در مغز ایجاد می‌کند. یکی از کاربردهای TMS، ارزیابی اتصالات مابین قشر حرکتی اولیه مغز و ماهیچه‌هاست تا میزان آسیب را در بیماری‌هایی نظیر سکته مغزی، ام‌اس و همچنین اختلالاتی که عصب چهره‌ای و سایر اعصاب مغزی و طناب نخاعی را درگیر می‌کنند، بررسی کنند. اپتوژنتیک (Optogenetics) یک روش جدید تحریک مغز با کمک نور است. نور، فعال و غیرفعال کردن نورون‌ها را امکان‌پذیر می‌کند.
توسعه حافظه و هوش طبیعی با کمک هوش مصنوعی
Theodore Berger در حال توسعه‌ی یک پروتز مغزی است که بر عملکرد حافظه مغز تمرکز دارد. هدف نهایی طراحی این تراشه، جایگزینی خاطرات بلندمدت با خاطرات ساختگی و افزایش گنجایش حافظه است.
استارتاپ ایلان ماسک با نام Neuralink نیز در زمینه فناوری عصبی سرمایه‌گذاری کرده است. ایلان ماسک بر این باور است که روزی هوش مصنوعی با مغز انسان ترکیب خواهد شد. او بزرگترین چالش ارتباط هوش مصنوعی با هوش طبیعی انسان را پهنای باند می‌داند. بدین معنی که چگونه می‌توان یک ارتباط سریع میان هوش مصنوعی و هوش طبیعی برقرار کرد؟ آیا ما درآینده به طور مستقیم و از طریق افکار خود به اینترنت متصل می‌شویم؟ سرعت رایانه یک میلیارد بیت بر ثانیه است درحالی که سرعت انسان بسیار پایین‌تر است. ایلان ماسک عقیده دارد اگر چنین ارتباطاتی میان هوش مصنوعی و انسان آغاز شود، ارتباط میان انسان‌ها نیز متحول خواهد شد. از دیدگاه Musk، با این روش، درک انسان‌ها از یکدیگر بیشتر و درگیری‌ها کمتر خواهد شد.
شرکت کرنل (Kernel) نیز در زمینه‌ی کاشت تراشه‌ها در مغز فعالیت دارد. هدف این شرکت درمان بیماری‌های عصبی همچون صرع و پارکینسون و آلزایمر است. Bryan Johnson موسس شرکت کرنل بر این باور است توانایی مغز انسان تقریبا ثابت باقی می‌ماند اما هوش مصنوعی با سرعت بسیاری در حال پیشرفت است. با این وجود، الگوریتم‌ها و محاسبات مغز انسان همچنان معما باقی مانده است. از سوی دیگر درهر ثانیه یک میلیون ارتباطات مغزی شکل می‌گیرد.
برقرای ارتباط میان دو مغز
در سال ۲۰۱۳، یک پژوهش نشان داد با قرار دادن یک ایمپلنت مغزی در قشر حرکتی و با استفاده از یک رایانه، ارتباط مغزی دو موش امکان‌پذیر است. در جدیدترین پژوهش‌ها در سال ۲۰۱۹ ارتباط مغزی دو انسان از طریق یک برنامه به نام BrainNet اجرا شد. با این وجود مغز انسان به طور پیوسته در حال تغییر است و خاطرات در نقطه مشخصی از مغز ذخیره نمی‌شوند بلکه در نواحی مختلف مغز و در ارتباط با یکدیگر شکل می‌گیرد.
بیشتر بخوانیم:
>>فناوری های تقویت توانایی های فیزیکی و ذهنی بشر (بخش نخست)
>>ایمپلنت عصبی و مغزی چگونه کار می کند ؟
>>نه کاربرد جالب پردازش زبان های طبیعی
منبع: superhumantalks
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»
