چین از اولین سیستم مبتنی بر MRI جهان برای خواندن و کنترل شبکه‌های عصبی مغز رونمایی کرد

محققان چینی از نخستین سامانه جامع رابط مغز و رایانه (BCI) مبتنی بر تصویربرداری MRI در جهان رونمایی کردند. این پلتفرم پیشرفته تمام مراحل کار یعنی دریافت پیام‌های مغزی، رمزگشایی آنها، اعمال تغییر یا تحریک عصبی و بررسی نتیجه را در یک سیستم واحد و یکپارچه انجام می‌دهد.

این سیستم که «uMR Shenguan» نام دارد، حاصل همکاری مشترک شرکت Shanghai United Imaging Healthcare و دانشگاه تیانجین است. هدف اصلی از طراحی این دستگاه، کمک به توسعه آزمایشگاهی فناوری رابط مغز و رایانه و آماده‌سازی آن برای ورود به بیمارستان‌ها و کاربردهای بالینی عنوان شده است.

در گذشته دستگاه‌های رابط مغز و رایانه صرفاً به یک اسکنر MRI متصل می‌شدند، اما سامانه uMR Shenguan یک مدار بسته و یکپارچه ایجاد می‌کند؛ یعنی ابتدا سیگنال‌های مغز را می‌خواند، سپس بخش موردنظر را تحریک می‌کند یا تغییر می‌دهد و در نهایت اثر این کار را بلافاصله در همان لحظه اندازه می‌گیرد.

تبدیل اسکنر MRI به مرکز فرماندهی و دریافت بازخورد در رابط مغز و رایانه

به گفته پژوهشگران، این سامانه فعالیت‌های عصبی را در کسری از ثانیه (میلی‌ثانیه) ثبت می‌کند و هم‌زمان ساختار مغز را با دقتی بسیار بالا و زیر یک میلی‌متر نشان می‌دهد. این ویژگی به دانشمندان اجازه می‌دهد علاوه‌بر ردیابی سریع‌ترین واکنش‌های مغز، نقطه دقیق رخ‌دادن هر سیگنال را به‌درستی شناسایی کنند.

یکی از چالش‌های همیشگی در این حوزه، اختلالات مغناطیسی ناشی از کاشت تجهیزات رابط کاربری بود؛ اما سامانه جدید می‌تواند این چالش‌ها را جبران کند. جعبه‌ابزار این پلتفرم به‌گونه‌ای با MRI سازگار شده که کمترین تداخل ممکن میان سخت‌افزار رابط و اسکنر به وجود بیاید. در نتیجه، دستگاه ام‌آر‌آی از یک وسیله تصویربرداری و تشخیصی ساده فراتر رفته و به مرکز اصلی دریافت اطلاعات و ارسال بازخورد تبدیل می‌شود.

این پلتفرم از چند بخش اصلی تشکیل شده که مجموع این بخش‌ها باعث می‌شود انعطاف‌پذیری عصبی مغز به‌طور دقیق قابل‌اندازه‌گیری و کنترل باشد؛ یعنی پزشکان می‌توانند مغز را پایش کنند، تغییر دلخواه را ایجاد نمایند و تأثیر آن را مستقیماً ببینند.

«مینگ دونگ»، مدیر آزمایشگاه Haihe، درباره این دستاورد می‌گوید این روش به محققان اجازه می‌دهد مشاهده مغز و مداخله در آن را به‌صورت هم‌زمان و هماهنگ انجام دهند. این سازوکار، حوزه رابط‌های مغز و رایانه را از مرحله ابتدایی «خواندن سیگنال‌ها» فراتر برده و مسیر جدیدی را برای «درک عمیق‌تر کارکرد مغز» هموار می‌کند.

کاربردهای درمانی این فناوری نوین در حوزه‌هایی مانند توان‌بخشی حرکتی بیماران، بخش مراقبت‌های ویژه مغز و اعصاب، روان‌پزشکی، چشم‌پزشکی و رفع اختلالات شنوایی درحال پیشرفت است. این ابزارها به پزشکان کمک می‌کنند بیماری‌های عصبی را بهتر بشناسند و روند درمان را هوشمندانه‌تر مدیریت کنند. در آینده و با رشد بیشتر فناوری، امکان استفاده از آن در آموزش، ورزش، بازی‌های ویدیویی، بهبود کیفیت خواب و ایمنی محیط‌های کاری نیز وجود خواهد داشت.