پزشکی که برای پیشبرد علم خود را به تیغ جراحان سپرد

هیچ راه دیگری برای دریافت اطلاعات پیش روی فیل کندی نبود و اینطور شد که یک روز روی تختی در بلیز دراز کشید تا یک جراح مغز، او را بیهوش کرده و جمجمه اش را با اره باز کند.

این محقق و مخترع که حالا بیشتر از هفتاد سال دارد با آزمایشاتی که روی خودش انجام داد نامش را برای همیشه در تاریخ جاویدان کرد. او مبلغ ۲۵ هزار دلار از پول شخصی اش را به یک جراح در آمریکا داد تا الکترودهایی را درون مغزش کار بگذارد و از این طریق میان اعصاب کنترلی و حرکتی مغزش و یک کامپیوتر ارتباط ایجاد کند.

کندی با همراهی جمع کوچکی از پیشگامان عرصه مغز و اعصاب در اواخر دهه ۱۹۸۰ میلادی توانست رابط های کاربری یا اینترفیس های «تهاجمی» میان مغز انسان و کامپیوتر بسازد؛ به بیان دیگر او با کارگذاری سیم هایی درون مغز انسان آن را به یک کامپیوتر متصل کرد و حالا به عنوان اولین شخصی شناخته می شود که امکان حرکت دادن نشانگر ماوس از طریق مغز یک بیمار مبتلا به فلج شدید حرکتی را میسر کرده و آنطور که یکی از مجلات آن دوران از وی یاد کرد فیل کندی همان پدر سایبورگ هاست.

هدف علمی کندی ساخت نوعی دستگاه ضبط کلام بود؛ نرم افزاری که میتوانست سیگنال های عصبی تولید شده توسط گفتار درونی را به کلمات تبدیل کرده و آنها را از طریق یک سینتسایزر کلامی به صورت قابل درک در بیاورد. اما آنطور که خودش بعدها گفت این هدف او که در شرکت کوچکش به نام سیگنال های عصبی در جورجیا دنبال می شد متوقف گردید. او دیگر نمی توانست برای تحقیقاتش داوطلب پیدا کند، بودجه محدودی داشت و پشتیبانی سازمان غذا و داروی آمریکا را هم از دست داده بود.

بنابر همین دلایل ساده کندی تصمیم گرفت آزمایشات را روی خودش انجام دهد. او برای اینکار به یک بیمارستان دور دست از منطقه سکونتش رفت و در حالی که ایده های بزرگی در سر داشت موهای سرش را تراشید و خود را زیر تیغ جراحان قرار داد.

خودش در یادآوری آن دوران چنین می گوید:

اگر آن کار را انجام نمی دادم حاصل ۲۹ سال تلاش و تحقیقاتم نابود می شد. من نمی خواستم تلاش هایم با شکست روبرو شوند و به همین خاطر ریسک جراحی را پذیرفتم.

بعد از آن آزمایش کندی نتایج مطالعاتش روی مغز خود را در انجمن پزشکان مغز و اعصاب شیکاگو ارائه کرد و با اظهاراتش همزمان شگفتی و نگرانی همکاران خود را برانگیخت. او در واقع با انجام جراحی روی یک فرد سالم (هرچند خودش و به نام علم) پیمان پزشکی اش را زیر پا گذاشته بود.

ادی چانگ از عصب شناسان دانشگاه کالیفرنیا در سانفراسیسکو که پژوهش هایش در زمینه نگاشت نواحی مرتبط با کنترل حرکتی مغز و نقش آن در کنترل کلامی، نقشی موثر در محاسبات کندی داشت در این رابطه چنین گفت:

خوشحالم که او خوب است. امیدوارم به اطلاعات دقیقی دست پیدا کرده باشد.

دردسری به اسم سازمان غذا و دارو

کندی که در ایرلند متولد شده معتقد است آزمایشاتش روی مغز خودش به خاطر ناامیدوری وی از پیشرفت و پرسش های بی پایانی بوده که علم پیش رویش قرار داده است. او به عنوان یک پزشک جوان آنچنان تحت تاثیر ساختار مغز قرار گرفت که بار دیگر بعد از اتمام تحصیلاتش به دانشگاه باز گشت تا مدرک Ph.D. خود را در رشته علوم اعصاب بگیرد. وی که در دهه ۱۹۸۰ مدیریت آزمایشگاهی در موسسه تکنولوژی جورجیا را بر عهده داشت موفق به ساخت و ثبت پتنت نوعی از الکترود شد که یک جفت سیم ساخته شده از طلا درون یک مخروطی شیشه ای را شامل می گردید. این مخروطی که ترکیبی از عوامل رشد را در بر داشت حاوی نورون هایی بود که میتوانستند درون آن محفظه رشد کنند.

در سال ۱۹۹۶ و بعد از آنکه کندی این الکترود را روی حیوانات آزمایش کرد سازمان غذا و داروی آمریکا موافقت کرد که وی الکترودهایش را درون مغز بیماران مبتلا به فلج شدید که دیگر امکان صحبت کردن یا حرکت ندارند کار بگذارد.

نخستین داوطلب وی یک معلم آموزش استثنایی به نام مارجری بود که پذیرفته بود در واپسین روزهای حیات خود تحت عمل جراحی توسط کندی قرار بگیرد. مارجری به ALS مبتلا بود اما در آزمایشات نشان داده بود که می تواند صرفا با فکر کردن یک سوئیچ را روشن و خاموش کند. با این حال به قدری بیمار شده بود که تنها ۷۶ روز بعد از عمل از دنیا رفت. در سال ۱۹۹۸ میلادی جانی ری تصمیم گرفت که در آزمایشات کندی مشارکت کند. جانی ۵۳ ساله از سربازان جنگ ویتنام بود که بعد از مدتی در حالی که مغزش کاملا سالم بود از کما خارج شده بود اما به جز پلک هایش چیز دیگری را نمی توانست تکان دهد.

کندی شخصا بر فرایند کاشت الکترودها درون مغز دست کم ۵ بیمار نظارت داشت و تیم او به تدریج نشان دادند که اگر صرفا سیگنال های چند عدد نورون را ثبت کنند، بیماران فلج می توانستند نشانگر ماوس را روی نمایشگر کامپیوتر حرکت دهند و با انتخاب حروف از روی یک منو با دیگران ارتباط برقرار کنند.

در سال ۲۰۰۴ کندی الکترودهای خود را درون مغز اریک رمزی کاشت؛ داوطلبی که در سن ۱۶ سالگی تصادف بدی را تجربه کرده بود و به خاطر حبس شدن درون ماشین دچار سکته مغزی شده بود. کندی و همکارانش به لطف اطلاعات جمع آوری شده از رمزی موفق شدند مقالات علمی معتبری را در مورد نتایج کاشت الکترودها در نشریات معتبری نظیر  PLOS One و پیشگامان علوم اعصاب به چاپ برسانند.

در یکی از این مقالات کندی و همکارانش توضیح داده اند که چطور نرم افزار آنها میتواند صدای ناشی از افکار رمزی را دریافت کرده و امکان تلفظ چند کلمه ساده را برای وی فراهم می کنند. در نهایت متاسفانه بیماری رمزی بسیار شدت گرفت و دیگر نتوانست در تحقیقات مشارکت کند.

در آن زمان سازمان غذا و داروی آمریکا مجوزهای خود برای کارگذاری دستگاه در بدن بیماران را لغو کرده بود. کندی می گوید این سازمان مرتبا از او اطلاعات بیشتری را در رابطه با ایمنی این کار طلب می کرد و مثلا خواهان دریافت جزئیات در رابطه با عوامل رشد عصبی در بیماران بود و وقتی کندی نتوانست اطلاعات مورد نیاز را در اختیار آن قرار دهد سازمان غذا و دارو نیز از صدور مجوز برای کاشت الکترودهای بیشتر درون مغز بیماران خودداری کرد.

کندی آزمایشاتش را روی بیماران مبتلا به ALS انجام می داد

کندی اما هیچگاه تصمیم این سازمان را به صورت کامل نپذیرفت و دست کم یک بیمار دیگر را برای کاشت الکترود زیر تیغ جراحی برد. علاوه بر این کار کردن با افراد توانیاب کندی را دچار برخی ناامیدی های علمی کرده بود. افرادی که به فلج شدید دچار هستند از برقراری ارتباط با دیگران عاجزند و صرفا با صداهایی که ایجاد می کنند یا حرکات چشم خود میتوانند مقصودشان را به طرف مقابل انتقال دهند. این مساله متغیرهای پیش روی کندی را در این آزمایشات افزایش داده بود. در نتیجه زمانی که یک نورون سیگنالی را ارسال می کرد او نمی توانست مطمئن شود که بیمار به چه مساله ای فکر میکرده است.

کندی متقاعد شد که بهترین راه برای پیشبرد تحقیقاتش پیدا کردن فردیست که هنوز توانایی تکلم داشته باشد. او برای مدت تقریبا یکسال به دنبال یک داوطلب مبتلا به ALS با کمی توانایی تکلم گشت و امید داشت که بیمار را برای جراحی به خارج از آمریکا ببرد.

نمی توانستم کسی را پیدا کنم. بعد از کمی بررسی و تفکر تصمیم گرفتم این کار را روی خودم انجام دهم. سال ها تلاش کردم خود را متقاعد کنم که این کار را انجام ندهم.

جراحی در ژوئن سال ۲۰۱۴ در بیمارستان ۱۳ تخت خوابی Belize که هزاران کیلومتر تا آزمایشگاه عصب شناسی جورجیا فاصله داشت انجام گرفت و در آنجا مطمئن بودم که سازمان غذا و دارو هم دستش به من نمی رسد.

کندی پیش از سوار شدن به هواپیما هرکاری که می توانست را برای کسب آمادگی انجام داد. او در شرکت کوچک خود الکترودهایی که جراح باید درون مغزش کار می گذاشت را آماده کرد و حتی نقطه ای که می خواست الکترودها در آن قرار بگیرند را مشخص نمود. او مبلغی پس انداز را هم کنار گذاشت تا در طول چندین ماه بهبودی اش پس از عمل از آن ارتزاق کند. فیل کندی مطمئن شده بود که وصیت نامه اش مشکلی ندارد و پسر بزرگش را هم از محل آن باخبر کرده بود.

هرچه بادا باد

در Belize همه چیز خوب پیش نرفت و این مساله بیانگر خطراتی بود که علم اینترفیس کامپیوتری برای داوطلبان در پی دارد. به محض باز شدن جمجمه فرد با شانس اندک اما واقعی مرگ روبرو می شود. کندی می گوید بعد از به هوش آمدن نمی توانسته با پزشکان صحبت کند. پزشکان بعدها گفتند که فشار خونش در جریان عمل ۱۲ ساعته آن روز بسیار بالا رفته بود و همین عامل ایجاد تورم مغزی و فلج موقتی وی شده بود.

کندی میگوید:

حتی ذره ای نترسیده بودم. دقیقا می دانستم چه اتفاقی در حال رخ دادن است و من خودم جراحی را برنامه ریزی کرده بود.

اثرات جانبی جراحی بسیار جدی بودند اما فیل کندی می گوید بعد از مدتی بهبود پیدا کرده و چند ماه بعد برای انجام یک عمل جراحی ۱۰ ساعته دیگر به Belize باز گشته تا جراح الکترودهای جمع آوری کننده سیگنال های مغزی را درون سرش کار بگذارد.

همکارانش این کار را بی عقلی وغیراخلاقی قلمداد می کردند

در حالی که بیماران کندی شجاعت او را می ستودند برخی محققان این کار او را بی عقلی و بعضا غیر اخلاقی قلمداد می کردند. با این حال مواردی از این آزمایشات در طول تاریخ وجود دارد که نتایج خوبی را به دنبال داشتند. در سال ۱۹۸۴ میلادی یک پزشک استرالیایی به نام بری کارشال ظرفی مملو از نوشیدنی آلوده به باکتری را سر کشید تا ثابت کند که این باکتری ها عامل زخم معده هستند. او بعد ها برنده جایزه نوبل شد.

کندی بعد از بازگشت به منزلش در Duluth جورجیا به تنهایی در آزمایشگاه کلام خود مشغول به کار شد و همزمان با تلفظ آواهای انگلیسی شروع به ضبط سیگنال های مغزی اش کرد و بعد در سکوت تلفظ آنها را تصور کرد. او این کار را در مورد ۲۹۰ کلمه کوتاه هم انجام داد و حتی عباراتی را نیز به این طریق بررسی کرد.

این پزشک با انگیزه در ادامه اظهار داشت که یافته های اولیه اش به شدت امیدبخش هستند و مطمئن است که ترکیبات مختلف از ۶۵ نورونی که سیگنالهایشان را ضبط می کرد هر زمان که صداهای خاصی را بلند بر زبان می آورد یا در خیالش آنها را تلفظ می کرد، واکنش نشان می دادند و این ارتباط می تواند نقشی کلیدی را در توسعه یک نرم افزار رمزگشایی از افکار ایفا کند.

کندی امید داشت که تا سال ها با ایمپلت های مغزی اش زندگی کند و به جمع آوری اطلاعات و انتشار مقالات علمی بپردازد اما برش ایجاد شده در جمجمه وی هیچگاه به صورت کامل بسته نشد و شرایط خطرناکی را برای وی رقم زد. بعد از چند هفته جمع آوری دیتا، کندی مجبور شد به جراح مراجعه و ایمپلنت های مغزی اش را خارج کند. آن جراحی ۹۴ هزار دلار برای کندی آب خورد که بیمه تنها ۱۵ هزار دلار آن را بر عهده گرفت.

کندی معتقد است این بدبیاری به خاطر ابعاد نسبتا بزرگ الکترودهای دست سازش است که با زاویه ای نامناسب در مغز وی کار گذاشته شدند. با این حال اما او خوشحال است و در این باره می گوید:

شاید بعد از عمل مشکلاتی برایم پیش آمده باشد اما به مدت چهار هفته اطلاعات خوبی به دستم رسید. حالا حالاها باید روی این دیتا کار کنم.