کمک هوش مصنوعی به افراد دارای قطع عضو

محققان دانشگاه مینه‌سوتا فناوری را توسعه داده‌اند که به افراد قطع عضو اجازه می‌دهد تا با استفاده از سیگنال‌های مغزی به جای ماهیچه‌های خود، بازوی رباتیک خود را حرکت دهند.

به گزارش eandt.theiet، اندام‌های مصنوعی تجاری فعلی اغلب از یک حسگر یا کابل برای تشخیص حرکات ماهیچه‌ای در اندام موجود بیمار استفاده می‌کنند. با این حال، این روش‌ها معمولاً دست و پا گیر و غیر شهودی هستند و معمولاً ماه‌ها تمرین طول می‌کشد تا افراد قطع عضو با آن‌ها سازگار شوند. تیمی از محققان دانشگاه مینه‌سوتا جایگزین دقیق‌تر ایجاد کرده‌اند که به فرد قطع عضو اجازه می‌دهد پروتز خود را با ذهن خود حرکت دهد.

فناوری جدید شامل یک دستگاه کوچک و قابل کاشت است که به عصب محیطی بازوی فرد متصل می‌شود. وقتی این دستگاه با یک کامپیوتر هوش مصنوعی و یک بازوی رباتیک ترکیب شود، می‌تواند سیگنال‌های مغزی را بخواند و تفسیر کند و به افراد قطع عضو اجازه می‌دهد تنها با استفاده از افکار خود، بازو را کنترل کنند. در دیگر سیستم‌های پروتز تجاری، وقتی افراد قطع عضو می‌خواهند انگشت خود را حرکت دهند، در واقع به حرکت انگشت فکر نمی‌کنند. آن‌ها سعی می‌کنند ماهیچه‌های بازوی خود را فعال کنند، زیرا این چیزی است که سیستم می‌خواند، اما این دستگاه متفاوت است.

یکی از محققان این دستگاه در ارتباط با این فناوری می‌گوید: “این دستگاه از قصد بیمار آگاه است. اگر آن‌ها می‌خواهند انگشت خود را حرکت دهند، تنها کاری که باید انجام دهند این است که به حرکت آن انگشت فکر کنند. ” این پروژه در سال ۲۰۱۲ آغاز شد، زمانی که ادوارد کیفر، عصب‌شناس صنعت و مدیر عامل شرکت Nerves, Incorporated، با استادیار ژی یانگ در مورد ایجاد یک ایمپلنت عصبی که می‌تواند برای افراد قطع عضو مفید باشد، تماس گرفت.

این تیم از آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی دولت ایالات متحده (دارپا) کمک مالی دریافت کردند و از آن زمان تاکنون چندین آزمایش بالینی موفق با افراد قطع عضو واقعی انجام داده‌اند. محقق این تیم گفت: “این واقعیت که ما می‌توانیم بر افراد واقعی تأثیر بگذاریم و روزی زندگی بیماران را بهبود ببخشیم، واقعاً مهم است. در سه یا چهار سال گذشته، من این امتیاز را داشتم که با چندین بیمار کار کنم. وقتی می‌توانم به آن‌ها کمک کنم انگشت خود را حرکت دهند یا به آن‌ها کمک کنم کاری را انجام دهند که قبلاً فکر نمی‌کردند ممکن است، واقعاً احساساتی می‌شوم.”

بخش بزرگی از چیزی که باعث می‌شود سیستم در مقایسه با فناوری‌های مشابه به خوبی کار کند، ترکیب هوش مصنوعی است که از یادگیری ماشینی برای کمک به تفسیر سیگنال‌های عصبی استفاده می‌کند. این فناوری به تیم اجازه می‌دهد تا داده‌های اعصاب را با دقت ثبت کند، سپس شکاف‌ها را پر کند و مشخص کند چه اتفاقی در حال رخ دادن است. این فناوری نه تنها برای افراد قطع عضو، بلکه برای سایر بیمارانی که از اختلالات عصبی و درد‌های مزمن رنج می‌برند، مزایایی دارد.

در حال حاضر، این سیستم برای اتصال به رابط هوش مصنوعی بیرونی و بازوی رباتیک به سیم‌هایی نیاز دارد که از طریق پوست عبور کنند. اگر تراشه بتواند از راه دور به هر کامپیوتری متصل شود، به انسان این توانایی را می‌دهد که دستگاه‌های شخصی خود مثلاً یک ماشین یا یک تلفن را با ذهن خود کنترل کند. برخی از این چیز‌ها در واقع در حال وقوع هستند.

یانگ گفت: بسیاری از تحقیقات از آنچه در دسته به اصطلاح “فانتزی” قرار دارد به مقوله علمی منتقل می‌شود. مطمئناً این فناوری برای افراد قطع عضو طراحی شده است، اما اگر در مورد پتانسیل واقعی آن صحبت کنید، این می‌تواند برای همه ما قابل اجرا باشد. آخرین مقاله محققان در مجله مهندسی عصبی منتشر شده است، یک مجله علمی با داوری همتا برای حوزه بین رشته‌ای مهندسی عصبی.

بیشتر بخوانید

• محققان در تلاش برای ایجاد حس لامسه در اندام مصنوعی و رباتیک