ساخت «تراشه ذهن‌خوان» توسط دانشمندان ایرانی

ریزتراشه 8 میلی متری نوآورانه دانشمندان ایرانی موسسه EPFL سوئیس، افکار را با دقت 91 درصد به متن تبدیل می کند و ابزار ارتباطی انقلابی را برای افراد دارای ناتوانی های حرکتی شدید ارائه می دهد.

به گزارش سرگرمی روز، یک رابط جدید و کوچک مغز و ماشین (BMI) طراحی شده است که می تواند افکار را به کلمات تبدیل کند.

این پیشرفت می‌تواند برای افراد مبتلا به اختلالات حرکتی شدید با اجازه دادن به آنها برای برقراری ارتباط آزاد، بسیار مفید باشد.

محققان پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) این “رابط مغز و ماشین کوچک شده با کارایی بالا” (MiBMI) را بر اساس تراشه‌های سیلیکونی توسعه داده‌اند.

این تراشه کوچک قادر به رمزگشایی سیگنال های عصبی پیچیده و تبدیل آنها به متن قابل خواندن است.

مهسا شاعران از آزمایشگاه نوروتکنولوژی در EPFL می گوید: تراشه MiBMI به ما امکان می دهد فعالیت عصبی پیچیده را با دقت بالا و مصرف انرژی کم به متن خوانا تبدیل کنیم. این پیشرفت‌ها ما را به راه‌حل‌های عملی و قابل کاشت نزدیک‌تر می‌کنند که می‌توانند توانایی‌های ارتباطی افراد مبتلا به اختلالات حرکتی شدید را به طور قابل توجهی بهبود بخشند.

این تراشه جدید چگونه کار می کند

در سال های اخیر، تحقیقات در مورد استفاده و توسعه رابط های مغز و ماشین شتاب بیشتری گرفته است.

این دستگاه های کوچک پتانسیل این را دارند که به افراد دارای ناتوانی های حرکتی شدید کمک کنند تا با دنیای اطراف خود ارتباط برقرار کنند و با دیگران تعامل داشته باشند.

شرکت ایلان ماسک Neuralink نیز به طور فعال در حال توسعه رابط های BMI است. هدف آنها ایجاد رابطی است که می تواند به افراد مبتلا به بیماری های عصبی مانند فلج یا آسیب نخاع کمک کند.

این MiBMI جدید در مقایسه با BMI های دیگر جمع و جور، کارآمد و چند منظوره است. این در حالی است که سیستم های سنتی اغلب بزرگ و گران هستند و کاربرد محدودی دارند.

برای دستیابی به تبدیل سیگنال‌های مغز به متن، سیگنال‌های عصبی تولید شده در هنگام تصور نوشتن رمزگشایی می‌شوند. سپس الکترودهای کاشته شده در مغز، فعالیت عصبی مرتبط با این حرکات تصوری دست را ثبت می کنند.

سپس تراشه MiBMI بلافاصله سیگنال های عصبی ضبط شده را پردازش می کند و حرکات دست مورد نظر مغز را به متن دیجیتال تبدیل می کند.

این دستگاه به افراد مبتلا به اختلالات حرکتی شدید کمک می کند تا ارتباط برقرار کنند.

به گفته محمدعلی شعاری، سرپرست، اگرچه این تراشه هنوز در یک BMI فعال ادغام نشده است، اما داده‌های ضبط‌های زنده قبلی، مانند آنچه در آزمایشگاه در دانشگاه استنفورد انجام شده است را پردازش کرده و فعالیت دست خط را با دقت 91 درصد به متن ترجمه کرده است. از مطالعه نویسنده اصلی شد

این تراشه با توانایی فعلی خود در رمزگشایی 31 کاراکتر، پتانسیل زیادی برای پیشرفت های آینده نشان می دهد.

شعاری افزود: ما مطمئن هستیم که می توانیم تا 100 کاراکتر را رمزگشایی کنیم.

تراشه کم تهاجمی

اندازه کوچک MiBMI، همراه با مصرف کم و حداقل تهاجم، آن را برای کاشت ایده آل می کند.

MiBMI به عنوان یک سیستم کاملاً یکپارچه، ضبط و پردازش را بر روی دو تراشه کوچک انجام می دهد که در مجموع فقط 8 میلی متر مربع هستند.

در بیانیه مطبوعاتی محققان خاطرنشان شد: حداقل تهاجم این سیستم ایمنی و کاربردی بودن را برای استفاده در محیط‌های بالینی و دنیای واقعی تضمین می‌کند.

طراحی موفق تراشه MiBMI یک تغییر بازی برای رابط های مغز و ماشین در آینده است و طراحی دستگاه های عملی و کاملا قابل کاشت را به واقعیت تبدیل می کند.

این تراشه پتانسیل بهبود کیفیت زندگی بیماران مبتلا به اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) و آسیب‌های نخاعی را با امکان برقراری ارتباط بدون نیاز به حرکت فیزیکی دارد.

مهسا شاعران می گوید: هدف ما ایجاد یک BMI جهانی است که بتوان آن را برای اختلالات عصبی مختلف تنظیم کرد و طیف وسیع تری از راه حل ها را به بیماران ارائه داد.

یافته های این تیم در مجله IEEE Journal of Solid-State Circuits گزارش شده است.