ادغام علم رباتیک و نورولوژی به نتایج امیدبخشی در توانبخشی بیماران پاراپلژیک ختم می‌شود. گروهی از پژهشگران زیر نظر پروفسور Godon Cheng از دانشگاه صنعتی مونیخ (Technical University of Munich یا TUM) این امر را اثبات کردند. آنان نشان دادند که کار با اسکلت بیرونی نه تنها به راه رفتن بیمار کمک می‌کند، بلکه فرآیند بهبود آنان را نیز دستخوش تغییراتی می‌سازد. با در نظر داشتن این یافته‌ها پروفسور Chang قصد دارد ترکیب رباتیک و علم اعصاب وارد عرصه جدیدی نماید. در ادامه این مقاله از مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی، بخش‌هایی از مصاحبه و نظرات این پژوهشگر را می‌خوانیم.

آشنایی با زمینه کاری علوم اعصاب-رباتیک

پروفسور Cheng بایک بیمار پاراپلژیک کار می‌کند. تحت پوشش طرح راه رفتن دوباره، LINK، وی دریافت که بیماران تا حدی توانایی کنترل پا را بدست می‌آورند. این دریافت بسیار غافلگیر کننده بود. حتی امروزه نیز این پیشرفت برای بیماران بسیار مهم است. اما توانایی کنترل نسبی تنها بخش آغاز راه بوده است. برای درک نحوه کار مغز باید به صورت عمیق‌تر آزمایش کرد. باید درک کرد که چگونه کار مغز را برای یک ماشین پیاده سازی و ترجمه کنیم.

در مقاله‌ای که در مجله Science Robotics  به چاپ رسیده است به چالش‌های اصلی ادغام علوم اعصاب و رباتیک اشاره شده است.

این مقاله با همکاری یکی از پیشگامان علم اعصاب پروفسور Nicolelis نوشته شده است. Nicolelis در زمینه بسترهای ماشین-رایانه بسیار باتجربه است. یکی از این چالش‌ها بستن حلقه بین ماشین و مغز است.

ساخت ماشین به عنوان بخشی از بدن

پرسش: بستن حلقه بین ماشین و مغز به چه معناست؟

پاسخ: ایده این است که جفت شدگی مغز و ماشین باید به شکلی باشد که مغز ماشین را بخشی از بدن بداند. به عنوان نمونه به رانندگی نگاه کنید. در حین رانندگی به تک تک حرکات خود فکر نمی‌کنید. اما همچنان نمی‌دانید که چطور این کار را انجام می‌دهید. نظریه من این است که مغز به شکلی خود را با ماشین سازگار می‌کند. گویا که ماشین بخشی از بدن است. با این ایده کلی می‌توان به اسکلت بیرونی هم به شکل ماشینی نگاه کرد که مغز خود را با آن سازگار می‌کند.

ایده Cheng در مورد تطبیق مغز با رایانه

پرسش: سازگاری مغز با ماشین در عمل چگونه محقق می‌شود؟

پاسخ: اسکلت‌های بیرونی کنونی تنها توده‌هایی فلزی هستند. استفاده از این دستگاه‌ها برای کاربر خسته کننده است. من به دنبال توسعه یک اسکلت بیرونی نرم هستم. وسیله‌ای که درست مانند لباس پوشیده شود. این اسکلت بیرونی حرکات کاربر را حس می‌کند و در لحظه عکس العمل نشان می‌دهد. با تلفیق این فناوری و فناوری‌های بستر مغز و رایانه می‌توان پاسخ‌های مغز را اندازه‌گیری کرد. همچنین امکان تطبیق اسکلت بیرونی با نیازهای کاربر فراهم می‌شود. هر چه درک ما از کدگذاری مغز بهتر باشد، به راه‌حل‌های بهتری دست خواهیم یافت.

امکانات لازم برای طراحی یک بستر مغز-رایانه خوب

پرسش: به یافته های واقع گرایانه و کاربردی برای رباتیک و علوم اعصاب اشاره کنید. برای دستیابی به هدف خود چه چیزی لازم دارید؟

پاسخ: باید آستانه حالت قابل استفاده ربات در علم اعصاب جابه‌جا شود. به ربات‌هایی نیاز داریم که با ساختار بدنی انسان نزدیک‌تر باشند. همچنین به مدل‌های کاربردی نیاز داریم. مدل‌هایی که ربات را قادر به تقلید از ویژگی‌های مختلف انسانی بکند. به یک ربات انسان نما با ماهیچه‌های مصنوعی فکر کنید.

به جای استفاده از روش‌های معمول برای ایجاد حرکت یک سری ماهیچه مصنوعی داریم که اعصاب شناسان را با مدل واقعی‌تری از بدن روبه‌رو می‌کند.
این مورد در واقع یک وضعیت برد-برد است که همکاری بهتر علم اعصاب و رباتیک را ممکن می‌سازد.

آشنایی با پژوهشگران دخیل در طرح پروفسور Cheng و TUM

پرسش: این پژوهش حاصل همکاری بهترین متخصصین در آلمان است. در مورد این همکاری توضیح دهید.

پاسخ: پیوند علوم اعصاب و رباتیک به سادگی انجام نمی‌پذیرد. به همین دلیل یک برنامه ویژه مقطع تحصیلات تکمیلی در مونیخ تدوین شد. برای من مهم است که دانشجویان فکری باز و میان رشته‌ای داشته باشند. به همین دلیل مباحثی از شاخه‌های مختلف ارائه می‌شود. به عنوان نمونه بیمارستان‌ها و دانشکده ورزش به دانشجویان ما تدریس می‌کنند. در واقع نیاز داریم که رشته‌ای جدید در مهندسی خلق کنیم. از نظر من آموزش بخش بسیار مهمی است.

بیشتر بخوانیم:

ایمپلنت جدید رابط مغز-رایانه ECoG بدون نیاز به تنظیمات پیوسته
نسل جدید فناوری رابط های کاربری: از رابط کاربری حرکتی تا رابط مغز-رایانه
این ربات کمکی با یک رابط مغز و رایانه کنترل میشود

منبع: eurekalert

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