کاربرد ایمپلنت‌های عصبی را می‌توان در تحریک عمیق مغز، تحریک عصب واگ و پروتزهای کنترل شونده با ذهن مشاهده کرد. در آینده شاید بتوان داستان‌های علمی تخیلی خواندن و ویرایش افکار انسان را با کمک ایمپلنت‌های مغزی به واقعیت تبدیل کرد. هم‌اکنون ایمپلنت‌ عصبی در درمان بیماری، توانبخشی بدن پس از آسیب، تقویت حافظه و برقراری ارتباط با اندام مصنوعی به کار می‌رود. در این مقاله به معرفی انواع ایمپلنت‌های مغزی و کاربرد آن می‌پردازیم. برای آشنایی با ایمپلنت‌های عصبی با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

تحریک ستون فقرات (spinal stimulation)

یکی از کاربردهای ایمپلنت عصبی، تحریک ستون فقرات یا تحریک اپیدورال است. افرادی که آسیب نخاعی دارند و در قسمت پایین تنه فلج هستند جامعه هدف روش تحریک نخاعی به شمار می‌آیند. تعداد افراد بسیاری از تحریک نخاعی با کمک کاشت‌های عصبی سود خواهند برد.

اندام مصنوعی کنترل شونده با مغز

یکی از پژوهش‌های مورد توجه در میان مردم، اندام مصنوعی کنترل شونده با ذهن هستند. این پیشرفت به افراد قطع عضو کمک خواهد کرد اندام مصنوعی خود همچون پروتز دست و بازوی رباتیک و همچنین پروتز پا را تحت کنترل خود در آورند. ایمپلنت در مغز یا در قسمت انتهایی اندام قطع شده کاشته می‌شود. افزون بر این، برخی از ایمپلنت‌های عصبی، برای کاربر بازخورد حسی نیز فراهم می‌کنند تا حس لامسه را به او باز گردانند. گروه پژوهشی BrainGate توانستند با بهره‌گیری از ایمپلنت به فرد دچار فلج کامل کمک کنند مکان‌نمای رایانه و بازوی رباتیک را هدایت کند. افراد فلج کامل دارای ایمپلنت مغزی تنها با فکر کردن، توانستند با رایانه کار کنند.

تقویت حافظه

پژوهشگران به روشی دست یافتند که با تحریک ساختار مغزی می‌تواند ظرفیت حافظه افراد را برای اجرای وظایف خاص بهبود دهد. حتی الگوریتمی وجود دارد که روحیه شخص را بر اساس چگونگی فعالیت‌های مغزی مشخص می‌کند. گفتنی است بر خی از شرکت‌ها ایمپلنتی روانه بازار کرده‌اند که ارتباطات عصبی چشم و مغز را تصحیح می‌کند. ایلان ماسک بنیان‌گذار شرکت Neuralink نوید همگام سازی مغز انسان با هوش مصنوعی را می‌دهد.

چشم انداز کاشتنی‌های عصبی

ویژگی تهاجمی بودن ایمپلنت عصبی به دلیل قرارگیری آن در بدن یکی از محدودیت‌های آن به شمار می‌آید. انجام جراحی مغز یا ستون فقرات توجیه قابل قبولی ندارد مگر این‌که فرد موردنظر در شرایط پزشکی شدید قرار داشته باشد. بنابراین مهندسان همواره در حال بهبود دستگاه کاشتنی هستند که به طور عمیق در بدن قرار بگیرد بدون آن که بر بافت‌ها اثر بگذارد. هدف اصلی کاهش بارجراحی است. همچنین با کوچک شدن الکترودها سطح بیشتری از مغز را پوشش می‌دهد.

متخصصان در حال ساخت ایمپلنت مغزی به اندازه غبار هستند. همچنین الکترودهایی می‌سازند که همراه با اعصاب بدن رشد می‌کنند. الکترودهایی با مواد انعطاف‌پذیرهمچون بافت نانوالکترونیکی از طریق رگ‌های خونی به مغز می‌رسند و فعالیت‌های الکتریکی مغز را ثبت می‌کنند. یکی دیگر از ایده‌ها مش‌های الکترونیکی قابل تزریق هستند که از نانوسیم‌های سیلیکونی تولید می‌شوند و به صورت مایع و از روش تزریقی به بدن وارد می‌شود. این روش‌ها فرد را از انجام جراحی‌های سنگین رها می‌کند. با کمک الکترودهای غیر تهاجمی و کویل‌های مغناطیسی نزدیک پوست از جراحی چلوگیری می‌شود اگرچه همچنان این روش جدید تاثیرگذاری پایینی دارد.

یکی دیگر از نوآوری‌های آینده نیاز به درک فیزیولوژی مدارهای عصبی بدن از طریق نقشه مسیر ارتباطی میان اعصاب است. بدون نقشه ارتباطی میان سلول‌های عصبی با مغزو بدن حتی نوآورانه‌ترین ایمپلنت عصبی نیز تاثیرگذاری پایینی خواهد داشت چرا که تحریک اعصاب به درستی انجام نمی‌گیرد.

بیشتر بخوانیم:

>>ایمپلنت عصبی و مغزی چگونه کار می کند ؟ (بخش نخست)
>>توسعه پروتز های عصبی ، گامی موثر در بهبود زندگی افراد قطع عضو و آسیب نخاعی
>>راه رفتن دوباره یک مرد معلول با اسکلت بیرونی کنترل شونده با مغز

منبع: spectrum.ieee

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»