تبلت‌ها و دیگر دستگاه‌های همراه بخشی از زندگی روزمره هستند، اما استفاده از آنها برای افراد معلول مشکل است. پژوهش جدید انجمن BrainGate نشان می‌دهد که رابط مغز و رایانه (BCI) می‌تواند افراد تتراپلژی را قادر سازد تا به طور مستقیم و تنها با فکر کردن یک تبلت را کنترل کنند. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

(دو شرکت کننده در کارآزمایی بالینی BrainGate به طور مستقیم از طریق رابط مغز و رایانه یک تبلت را کنترل و با یکدیگر ارتباط برقرار کردند. این پژوهش که در PLOS ONE منتشر شده است، گامی برای بازگرداندن توانایی افراد معلول برای استفاده از فناوری‌های روزمره است. اعتبار: BrainGate)

پژوهشی که ۲۱ نوامبر در PLOS ONE منتشر شد، نشان می‌دهد سه فرد تتراپلژی در آزمایش‌های بالینی توانستند با کمک رابط‌های مغز و رایانه یک تبلت را کنترل کنند. هرکدام از این افراد از رابط مغز و رایانه BrainGate  استفاده کردند که فعالیت عصبی را مستقیماً از حسگر کوچکی که در قشر حرکتی مغز قرار گرفته دریافت می‌کند. این افراد به کمک این سامانه توانستند از برنامه‌های معمول تبلت از جمله ایمیل، چت، موسیقی و برنامه‌های به اشتراک گذاری ویدیو استفاده کنند. شرکت کنندگان با خانواده، دوستان، اعضای تیم تحقیقاتی و همکارانشان ارتباط برقرار کردند. آنها در وب جستجو، آب و هوا را بررسی و آنلاین خرید کردند. همچنین یک شرکت کننده که موسیقیدان است، یک قطعه از بتهوون را در یک رابط دیجیتالی پیانو نواخت.

دکتر جیمی هندرسون، نویسنده ارشد این مقاله و یک جراح مغز و اعصاب دانشگاه استنفورد، گفت: «سالهاست که انجمن BrainGate برای توسعه علوم و مهندسی اعصاب و کمک به افرادی که توانایی‌های حرکتی برای کنترل دستگاه‌های خارجی را از دست دادند، تلاش می‌کند. در این پژوهش، ما دانش خود را برای بازگرداندن توانایی افراد و کنترل دقیق فناوری‌های روزمره به کار گرفتیم».

رابط مغز و رایانه BrainGate

رابط مغز و رایانه BrainGate شامل یک ایمپلنت به اندازه آسپرین کودکان است که سیگنال‌های مرتبط با حرکات مورد نظر که در قشر حرکتی مغز تولید می‌شود را تشخیص می‌دهد. سپس سیگنال‌ها رمزگشایی و به دستگاه‌های خارجی هدایت می‌شود. پژوهشگران BrainGate و گروه‌های دیگر با استفاده از فناوری‌های مشابه نشان داده‌اند که این دستگاه می‌تواند افراد را قادر سازد تا بازوهای رباتیک را حرکت دهند و کنترل اندام خود را دوباره بدست آورند. این پژوهش شامل دانشمندان، مهندسان و پزشکان از موسسه Carne دانشگاه براون، مرکز پزشکی امور سربازان (PVAMC)، بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH) و دانشگاه استنفورد است.

دو نفر از شرکت کنندگان در این مطالعه توانایی حرکت دست و پای خود را به علت بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) از دست داده‌اند. اسکلروز جانبی آمیوتروفیک یک بیماری پیشرفته است که بر اعصاب مغز و ستون فقرات که حرکت را کنترل می‌کنند، تأثیر می‌گذارد. سومین شرکت کننده به دلیل آسیب نخاعی فلج شده است. هر سه نفر در این کارآزمایی بالینی که با هدف ارزیابی ایمنی و امکان سنجی سامانه BrainGate انجام شد، شرکت کردند.

در این پژوهش، سیگنال‌های عصبی از رابط مغز و رایانه BrainGate به یک رابط بلوتوث هدایت می‌شود. رابط بلوتوث همچون یک ماوس بی‌سیم کار می‌کند. ماوس مجازی با یک تبلت Nexus 9 گوگل جفت شد. سپس از شرکت کنندگان خواسته شد تا مجموعه‌ای از وظایف طراحی شده را انجام دهند و در میان انواع برنامه‌های کاربردی معمول حرکت کنند. آنها توانستند برای یک ویدئو در یوتیوب جستجو کنند، موسیقی انتخاب و ایمیل ارسال کنند.

سرعت رابط مغز و رایانه

این مطالعه نشان می‌دهد که شرکت کنندگان می‌توانند در هنگام استفاده از برنامه‌های مختلف تا ۲۲ انتخاب و کلیک در هر دقیقه انجام دهند. در برنامه‌های متنی، شرکت کنندگان توانستند حداکثر ۳۰ کاراکتر در هر دقیقه را با استفاده از رابط‌های استاندارد متنی تایپ کنند. پژوهشگران با خوشحالی دیدند که چگونه شرکت کنندگان از تبلت برای سرگرمی و منافع خود استفاده می‌کنند.

دکتر Paul Nuyujukian، یک مهندس زیستی در استنفورد گفت: «این عالی بود که شرکت کنندگان وظایفی که از آنها خواسته شده بود را انجام می‌دهند، اما بخش بسیار جذاب و سرگرم کننده این مطالعه زمانی بود که آنها کاری را که به آن علاقه داشتند، همچون خرید، تماشای ویدئو یا چت کردن با دوستان را انجام می‌دهند. یکی از شرکت کنندگان در ابتدای آزمایش به ما گفت یکی از چیزهایی که می‌خواهد انجام دهد، نواختن موسیقی بود. برای وی نواختن پیانو با یک صفحه کلید دیجیتال فوق العاده بود».

Krishna Shenoy، یک مهندس برق و عصب شناس در دانشگاه استنفورد و مؤسسه پزشکی Howard Hughes می‌گوید: «فناوری‌های کمکی که امروزه در دسترس هستند، در عین مفید و مهم بودن همه ذاتا به لحاظ سرعت استفاده یا انعطاف‌پذیری محدود هستند. علت اصلی، محدود بودن سیگنال‌های ورودی در دسترس است. به علت غنی بودن ورودی سامانه‌های BCI، ما توانستیم دو تبلت از آمازون بخریم، بلوتوث را روشن کنیم و شرکت‌کنندگان آن را کنترل کنند».

پژوهشگران معتقدند که این مطالعه دارای توانایی باز کردن خطوط ارتباطی مهم جدید بین بیماران مبتلا به نقص عصبی شدید و ارائه دهندگان مراقبت‌های بهداشتی است. این فناوری پتانسیل بالایی برای بازگرداندن ارتباط قابل اعتماد، سریع و غنی برای افراد مبتلا به سندروم قفل شده است که قادر به صحبت نیستند. آنها نه تنها می‌توانند تعاملات بیشتری را با خانواده و دوستان خود داشته باشند، بلکه یک مرجع کامل برای توصیف مسائل سلامت و بهداشتی در حال انجام با مراقبین دارند.

بیشتر بخوانیم:

>>بازیابی عملکرد دست و آرنج در افراد مبتلا به تتراپلژی

>>ایمپلنت مغزی به برقراری ارتباط بیماران ALS کمک می‌کند

>>رابط مغز و رایانه راهی برای بازیابی حسی و حرکتی بیماران آسیب نخاعی و مغزی

منبع: techxplore.com

استفاده و بازنشر این نوشتار تنها با ذکر لینک مقاله و نام مجله ی فناوری های توان افزا و پوشیدنی مجاز است.