ربات ها، ناجی بیماران اختلال اعصاب می شوند



جن شورمن ۵۲ ساله از سال ۱۹۹۶ با پیشرفت یک بیماری عصبی، عملا کنترل خود را بر اندام های بدنش از دست داد و سیستم عصبی او که باید پیام های مغزش را برای کنترل اعضای بدنش منتقل می کرد، در انجام وظایف خود و انتقال این پیام های عصبی به ناحیه پایین تر از گردن وی نا توان شد. نتیجه تجربه دردناک، فلج کامل بدن وی بود.

زندگی در شرایط فلج کامل و عدم کنترل بر اندام های بدن به قدری دشوار است که حتی تصور آن به نظر غیر ممکن می آید. در چنین شرایطی، خواسته ها و آرزوهای شما تغییر شکل می دهد و شاید نوشیدن یک فنجان چای با دستان خودتان و بدون نیاز به دیگران به آرزویی دست نیافتنی بدل شود.

اینک پس از سال ها، این آرزوی غیر ممکن برای جن به واقعیت پیوسته است. اینک او به مدد فناوری مدرن رباتیک می تواند از کمک یک بازوی رباتیک استفاده کند.

ایده ای که برای کمک به وی استفاده شد، ایده جدیدی نیست اما امید زیادی برای کمک به این بیماران به همراه آورده است. محققان برای این که او بتواند از اندامی مصنوعی کمک بگیرد، قطعه ای کوچک را در مغز او نصب کردند که می تواند سیگنال های الکتریکی مغز او را تشخیص دهد.

این الکترود از سوی دیگر با بازوی رباتیک طراحی شده در ارتباط است و می تواند پیام های مغز را برای این بازوی رباتیک ترجمه و ارسال کند. نتیجه برای جن و بسیاری از بیمارانی که از ناراحتی های مرتبط با فلج بدن رنج می برند به معجزه شبیه است. او اینک می تواند با استفاده از مغز خود و فکر کردن به کاری که می خواهد با بازوی خود انجام دهد این بازو را در اختیار بگیرد و در نتیجه می تواند خودش فنجانی چای بنوشد.

پیشرفت و توسعه رباتیک مفهومی جدید به نام ربات های اجتماعی را مطرح کرده است و ربات هایی که با محیط اطراف خود واکنش نشان می دهند

محققان مرکز تحقیقاتی دانشگاه پیتسبورگ پیش از آن که تراشه ها را در مغز وی نصب کنند از او خواسته بودند به آنها بگوید مهم ترین خواسته اش اگر همه چیز خوب پیش رفت چیست و چه کاری را بیش از هر چیز دوست دارد با این اندام جدید مصنوعی انجام دهد. خواسته او این بود که یک فنجان شکلات داغ بنوشد. برخی تنظیم ها بر این اساس صورت گرفت و پس از پایان موفق عمل، او توانست با کمک این بازوی جدید که اسمش هکتور است این کار را انجام دهد.

بازوی مورد استفاده او هنوز چندان پیشرفته نیست و از سه درجه آزادی برخوردار است ، اما گامی در راستای عملی کردن ایده های پیشرو تر به شمار می رود.

پیشرفت دانش رباتیک یکی از نوید دهنده های کمک به بیماران حرکتی بوده است.

برای مدت های طولانی، نویسندگان داستان های علمی ـ تخیلی آینده ای را به تصویر می کشید ند که در آن دانشمندان با شناخت راز و رمزهای مغز می توانند بخش هایی از بدن را که فرسوده شده یا اندام هایی که آسیب دیده است با ابزارهای رباتیک جایگزین کنند و این ابزارها به جای این که وسیله ای نمایشی و کمک کننده باشد ، با اتصال مستقیم به مغز بتواند نقش اندام های اصلی را ایفا کند.

برای واقعی شدن این دنیا، باید دو حوزه از دانش به طور مستقل پیش می رفت و در موقعیتی مناسب به هم می رسید. از یک سو دانش اعصاب و شناخت مغز باید رشد می کرد.

شناخت مغز یکی از شگفت انگیزترین کارهایی است که بشر در راه آن گام برمی دارد. ما به کمک مغزمان باید آن را بشناسیم و از سوی دیگر، پیچیدگی های آن و سیستم غریب آن برای انجام فعالیت هایمان، ما را در مقابل دنیایی نا آشنا قرار داده است .

نحوه ذخیره اطلاعات، بازیابی آنها فرآیند تصمیم گیری، ارسال و دریافت پیام ها به اندام های مختلف و هماهنگ کردن آنها با یکدیگر هنوز به طور کامل شناخته نشده اند. به همین دلیل، عصب شناسان و محققان رفتارهای مغزی و علوم رفتاری مسیری طولانی را طی کردند تابتوانند تصویری کلی از این رفتارها و عملکردها و توابع مغزی را آشکار کنند.

در سوی دیگر، مسیر راه سریع تر پیموده می شد. متخصصان رباتیک ایده های مختلفی را از عالم خیال وارد عالم واقعیت کردند. آنها از یک سو با توسعه سخت افزارها و پردازشگرهای مدرن و از سوی دیگر با توسعه روش های برنامه ریزی و به کارگیری بسیاری از الگوریتم های پیچیده، گام های سریعی در توسعه رباتیک برداشتند. اینک ما در دورانی به سر می بریم که بسیار شبیه داستان های علمی ـ تخیلی سال های گذشته است.

ما ربات هایی را به سیارات دیگر فرستاده ایم تا به کاوش آنها بپردازند. دانش رباتیک فقط خود را در حوزه ای مانند روبوکاپ نشان نمی دهد. ربات ها برای شناسایی و خنثی سازی بمب ها در مناطق خطر به کار گرفته می شوند، در ایستگاه فضایی به کمک فضا نوردان می آیند و در قالب های مختلفی نظیر ربات های انسان نما توسعه پیدا می کنند.

این پیشرفت و توسعه رباتیک مفهومی جدید به نام ربات های اجتماعی را مطرح کرده است و ربات هایی که با محیط اطراف خود واکنش نشان می دهند و حتی برخی احساسات پایه ای را درک و شبیه سازی می کنند و متناسب با آن واکنش نشان می دهند. چندی پیش رباتی پیشرفته به نمایش گذاشته شد که می توانست توپ هایی را که به سمت او پرتاب می کنید در هوا بگیرد و این پیشرفتی شگفتی ساز به شمار می رود.

وقتی درک ما از مغز و عملکرد های آن با کمک فناوری های پیچیده ای مانند fMRI توسعه پیدا کرد و محققان توانستند مسیرهای اصلی اعمال دستورات حرکتی را در مغز مشخص کنند، زمان مناسب برای وصل کردن این دو شاخه به هم فراهم شده بود.

ایده اصلی پیچیده نیست. شما باید ببینید وقتی مغز دستور حرکتی خاص را مثلا به بازوی شما می دهد چه بخشی از مغز فعال و چه سیگنالی به آن اندام ارسال می شود اگر این مساله حل شود می توانید تراشه ای را طراحی کنید که در آن قسمت مغز قرار گیرد و هر وقت چنان فعالیتی در مغز اتفاق افتاد که معادل ارسال پیام حرکتی بود آن را شناسایی و به عضو مصنوعی منتقل کند.

به این ترتیب شما می توانید با اندکی تمرین همان طور که بازوی خود را حرکت می دهید یکی از اندام های رباتیک مصنوعی را که می تواند به بدن شما متصل یا از آن جدا باشد، حرکت دهید.

این همان اتفاقی بود که پشت پرده نوشیدن شکلات داغ جن شورمن رخ داد ، اما همه داستان به خوردن یک فنجان شکلات داغ ختم نمی شود. این مسیری است که در سال های آینده می تواند امیدهای بیشتری به همراه داشته باشد.

افرادی که به دلیل بیماری های مختلف و آسیب های بیرونی نظیر رویدادهای ناشی از جنگ، اتفاق های طبیعی و بسیاری ازموارد دیگر بخشی از اندام های بدن خود را از دست داده اند،می توانند با کمک توسعه ای که دراین فناوری اتفاق می افتد چشم امیدی به بازگشت به زندگی روزمره داشته باشند.

هنوز این فناوری نو پاست و هزینه های آن و چالش های پیش روی آن آنقدر بالاست که نتواند راه خود را به جامعه متقاضیان فراوانش باز کند، اما پیشرفت فناوری و توسعه سرمایه گذاری باعث خواهد شد این روش ها توسعه بهتری پیدا کند و روزی از نظر اقتصادی آنچنان به صرفه باشد که افراد عادی بتوانند از آن بهره ببرند.



پوریا ناظمی
روزنامه جام جم