به گزارش دانشمند آنلاین، اوایل سال 2016م، ایلان ماسک مخترع و ایده پرداز مشهور، شرکتی به نام "نورالینک" تاسیس کرد که تا به امروز دائما جامعه علمی را شگفت زده کرده ­است. هدف از تاسیس این شرکت، سعی در ایجاد واسط بین مغز و ماشین است. اواخر سال 2019، در این شرکت پروژه­ای کلید خورد که هدف نهاییش، خواندن داده از مغز و نوشتن داده بر مغز است. تا به حال بر روی حیوانات مختلفی از جمله موش و خوک آزمایش­های مهمی انجام شده است که درک و شناخت ما را نسبت به کارکرد مغز بهبود می­بخشند. در روند این پروژه، دستگاه تزریق پیشرفته­ای جهت ورود الکترودهای مربوطه به بافت مغزی حیوانات طراحی شده که ضخامت سوزن آن در حد 500 نانومتر (معادل 10 به توان 9- متر) است.

این دستگاه به قدری نوین و ازنظر مهندسی پیشرفته است که مقاله­‌ای فقط در مورد آن چاپ شده است. با اینکه سوزن تا این اندازه نازک طراحی شده بود، با این حال در آزمایش­‌های اولیه حین روند تزریق، سطح غشایی مغز موش دچار خونریزی ناچیزی شد. در آزمایش روی موش، یک درگاه یو­اس­بی به مغز موش پیوند زدند که 3072 کانال جهت دریافت سیگنال­‌های مغزی داشت. امواج دریافتی از مغز موش به طور آنالوگ دریافت و توسط مبدل آنالوگ به دیجیتال، تبدیل به امواج دیجیتال شده که هر نیم میلی‌­ثانیه به‌­روزرسانی می­شد و اندازه تغییرات در دامنه سیگنال­‌ها در حد میکرون ناچیز بود. در مشاهده­‌ی امواج مغز موش، محققان برخلاف انتظار نویزهایی مشاهده کردند که به نظر می‌رسید از الگوی خاصی پیروی می­کنند. این نویزها را اسپایک (میخ) نام­گذاری کردند. برای توجیه اسپایک­ها، محققان آزمایش جالبی انجام دادند، اما این‌بار روی انسان. شخصی که انبوهی از الکترودها روی بخش مربوط به حرکت مغزش وصل بود (از روی سطح جمجمه)، طی انجام فعالیت ساده­ای، دست راستش را به جلو برد و به عقب باز گرداند. پردازش امواج دریافتی مغز حین این عمل دلیل حضور اسپایک‌­ها را توجیه کرد. محققان با کنار هم گذاشتن سیگنال­های هر نورون و مقایسه آن­ها، پی بردند که هر نورون وظیفه منحصربفرد و اختصاصی خودش را دارد. برای مثال، نورونی پیدا شد که فقط و فقط وقتی که دست راست به جلو حرکت می­کرد فعالیت می­کرد و نورون دیگری بود که وقتی دست راست به عقب باز می­گشت فعالیت می­کرد و در تمام حالات دیگر، فعالیت این نورون­‌ها بسیار ناچیز (تقریباً غیرقابل تشخیص) می­شد. بنابرین به این نتیجه رسیدند که اسپایک­ها نویز نیستند بلکه سیگنال­‌هایی لحظه­ای با سطوح انرژی بالا هستند. حالا با مطالعه­‌ی این داده­ها به صورت لحظه‌­ای، محققان می­توانند بدون نگاه به شخص، حدس خوبی از فعالیت جسمانی او بزنند. یا حتی با بارگذاری سیگنال­‌های از پیش طراحی شده در مغز، کارایی افرادی که ناتوانی­های جسمی دارند را بهبود بخشند. هرچقدر نورون­های بیشتری مطالعه و کنارهم قرار داده شوند، فعالیت­های پیچیده­تری قابل تحلیل خواهند بود. نکته­ی قابل اهمیت آن است که بین ارسال سیگنال از نورون به اندام، اختلاف زمانی وجود دارد و این باعث می­شود که حرکت موجود زنده، قبل از اتفاق افتادن پیش‌بینی شود. از طرفی، کاربران رایانه­ها کافی­ست به کاری که می­خواهند انجام دهند فکر کنند تا توسط دستگاهی که امواج مغز را می­خواند، سیگنال­‌هایی به سیستم­‌های رایانه‌­ای ارسال شده و فرآیندها بدون دخالت دست انسان انجام شوند. در سال 2019 چنین حسگری توسط این شرکت طراحی و ساخته شده که هر پردازنده­ی آن درحال حاضر قابلیت پردازش 256 کانال داده را دارد و درکل مجهز به 12 پردازنده (مجموعاً 3072 کانال) و یک درگاه یو­اس­بی تایپ سی مجهز است. محققان در این مرحله، از نظر تئوری به درک خوبی از آنچه یک واسط مغز-ماشین باید باشد رسیدند.

اما در سال 2020، آنچه از نظر تئوری بررسی شده بود یک گام به عملی شدن نزدیک­تر شد. این‌بار روی یک خوک آزمایشگاهی به نام گِرترود، حین غذا دادن تدریجی، هم زمان (real-time) تلاش کردند امواج مغزی او را ثبت کنند. تمام سیگنال­‌ها در هر لحظه با یکدیگر تجمیع و به یک هیستوگرام تبدیل و سپس هیستوگرام با هر تغییر ناگهانی به صداهایی "بیپ" مانند درآمده است. این‌گونه در طول آزمایش، دانشمندان نه تنها شاهد فعالیت­ نورون‌­های گرترود بودند بلکه صدای مغزش را نیز می­شنیدند. این صداها کمک می­کنند بفهمیم کدام نورون در چه لحظه­‌ای اسپایک تولید می­کند. اما ماجرا فقط به اینجا ختم نشد. خوک دیگری را روی تردمیل قرار دادند و امواج مغزی­اش را حین قدم زدن ثبت کردند. سپس با استفاده از این امواج، یک نمودار از پیشبینی رفتار خوک در آینده‌­ی نزدیک تهیه کرده و روی نمودار امواج مغزی قرار ­دادند. هرچند این دو نمودار در عمل به طور 100 درصد با یکدیگر انطباق پیدا نمی­کنند، اما با درصد بسیار بالایی، پیشبینی­‌ها درست از آب درمی­‌آیند. بر این اساس ادعا می­شود خواندن امواج مغزی و پیشبینی صحیح رفتار موجودات کاملاً عملی شده است.

مراحل این آزمایش­‌ها فیلم­برداری شده، مشاهدات و سیگنال­‌ها ثبت شده و در قالب مقاله‌­هایی منتشر شده‌­اند. شرکت نورالینک قصد دارد تا یک دهه‌­ی آینده واسط­ه‌ای مغز-ماشین را برای عموم مردم جهان قابل دسترسی و تهیه کند.

انتهای پیام/