×

درباره نخستین انسان‌های دارای تراشه مغزی نورالینک
انقلاب سیلیکونی در مغز

  • ۲۲ شهریور ۱۴۰۴
  • 38 بازدید
  • ۰
  • در اتاق جراحی «بارو اینستیتیوت ایالت آریزونا»، زمانی که نخستین نخ‌های ظریف طلایی نورالینک در پوست مغز «نولند آربا» جای گرفت، جهان شاهد برداشتن گامی بی‌سابقه در همزیستی انسان و سیلیکون شد. اکنون و پس از گذشت 18 ماه از نخستین جراحی، شمار انسان‌هایی که تراشه مغزی استارتاپ ایلان ماسک در مغزشان فعال است به ۹ نفر رسیده هر یک حامل امیدی تازه برای بازسازی توانایی‌های ازدست‌رفته و کشف مرزهای نوین فناوری.
    انقلاب سیلیکونی در مغز
  • در اتاق جراحی «بارو اینستیتیوت ایالت آریزونا»، زمانی که نخستین نخ‌های ظریف طلایی نورالینک در پوست مغز «نولند آربا» جای گرفت، جهان شاهد برداشتن گامی بی‌سابقه در همزیستی انسان و سیلیکون شد. اکنون و پس از گذشت ۱۸ ماه از نخستین جراحی، شمار انسان‌هایی که تراشه مغزی استارتاپ ایلان ماسک در مغزشان فعال است به ۹ نفر رسیده هر یک حامل امیدی تازه برای بازسازی توانایی‌های ازدست‌رفته و کشف مرزهای نوین فناوری.

    تولد یک ایده انقلابی

    شرکت نورالینک، که در ۲۰۱۶ ازسوی ایلان ماسک و جمعی از پژوهشگران علوم اعصاب بنیان گذاشته شد، ماموریت خود را «افزایش توان انسان به کمک هوش مصنوعی» تعریف کرد. پس از سال‌ها آزمایش روی حیوانات و فراز و نشیب‌های فنی و حقوقی، این شرکت در ژانویه ۲۰۲۴ نخستین تراشه مغزی خود را در بدن انسانی فلج‌ شده به ‌نام «نولند آربا» کار گذاشت.

    این تراشه با ۱۰۲۴ الکترود تعبیه‌‌شده روی ۶۴ رشته منعطف به ضخامت موی انسان، مانند پلی بین سلول‌های مغزی و رایانه عمل می‌کرد.

    کاربران که عمدتا قربانیان ضایعه نخاعی یا بیماران ALS هستند تنها با فکر خود می‌توانند نشانگر موس را جابه‌جا کرده، بازی کنند، طراحی سه‌‌بعدی انجام دهند یا پیام‌ بنویسند.

    بیماران: یادگاران انقلاب نوین

    آربا، جوانی که پس از تصادفی دچار فلج چهار اندام شده و به لطف این تراشه، زندگی جدیدی را آغاز کرده است در گفت‌وگویی می‌گوید: «تراشه آزادی دیجیتال را به من برگرداند، حالا می‌توانم شب تا دیروقت شطرنج بازی کنم».  برخی دیگر از بیماران توانسته‌اند بازی‌های رایانه‌ای انجام دهند، مدل سه‌‌بعدی طراحی یا جلسه‌های آنلاین برگزار کنند و این تنها با قدرت فکر صورت گرفته است.

    چالشهای جدی در مسیر رویای ماسک

    اما مسیر آینده عاری از مشکل نیست. نخستین بیمار، به‌‌دلیل «عقب‌نشینی رشته‌ها»، بخش بزرگی از کانال‌های عصبی فعال خود را در هفته‌های اول از دست داد و این در حالی است که متخصصان با بهبود الگوریتم و اصلاح روش جراحی توانستند در بیماران بعدی این مشکل را کاهش دهند.

    رقابت جهانی در عرصه مغز ماشین

    نورالینک تنها بازیگر این میدان نیست. شرکت‌هایی نظیر Synchron و Precision Neuroscienceبا فناوری‌هایی کم‌‌تهاجمی‌تر و سرعت تایپ پایین‌تر، رقابت را داغ کرده‌اند.

     

    هزینه جراحی ایمپلنت نورالینک: شوک فناوری و اقتصاد

    درحالی‌که تنها ۱۸ ماه از نخستین کاشت تراشه مغزی استارتاپ ایلان ماسک می‌گذرد، نورالینک اکنون برنامه‌ای جسورانه را برای متحول‌کردن آینده فناوری‌های عصبی ترسیم کرده است: سالانه ۲۰هزار جراحی مغزی تا سال ۲۰۳۱ رقمی چشمگیر است که هدف یک میلیارد دلار درآمد سالانه را در چشم‌انداز شرکت قرار داده است.

    براساس گزارش‌های معتبر، هزینه تقریبی هر جراحی کاشت تراشه مغزی نورالینک در حال‌حاضر حدود ۱۰هزار و۵۰۰ دلار برای معاینات، قطعات و دستمزدها برآورد می‌شود. با این‌حال، تعرفه نهایی بیمه‌گران و ملاحظات کلینیکی این رقم را می‌تواند تا ۵۰هزار دلار نیز برساند؛ رقمی که شامل هزینه ربات جراحی، تجهیزات پیشرفته، مراقبت پس از عمل و نرم‌‌افزارهای همراه است.

     

    با افزایش مقیاس و راه‌اندازی کلینیک‌های اختصاصی، نورالینک وعده داده هزینه جراحی برای کاربران عادی به‌تدریج کاهش یابد. هدف نهایی شرکت، کاهش قیمت به عددی در حد جراحی لیزیک (دوهزار – سه‌هزار دلار) است اما تا سال ۲۰۳۱ هنوز فاصله‌ای چشمگیر باقی است.

    ۲۰هزار ایمپلنت در سال و پنج کلینیک بزرگ

    به گزارش بلومبرگ طبق اسناد ارایه‌‌شده به سرمایه‌گذاران، نورالینک تا سال ۲۰۳۱ قصد دارد سالانه ۲۰هزار جراحی انجام دهد و درآمدی معادل یک میلیارد دلار به ‌دست آورد. برای تحقق این هدف، شرکت قرار است پنج کلینیک بزرگ مختص ایمپلنت راه‌اندازی کند که کل فرآیند جذب، ارزیابی، جراحی و مراقبت پس از عمل را مدیریت خواهندکرد؛ اقدامی مشابه الگوی مراکز جراحی چشم یا دندانپزشکی زنجیره‌ای.

    این کلینیک‌ها در کنار ربات‌های جراحی تمام ‌اتوماتیک، ساختاردهی کامل روند درمان را ممکن و حجم عملیاتی را بدون کاهش ایمنی یا کیفیت به‌‌صورت چشمگیر افزایش می‌دهند.

    ۳ محصول کلیدی Telepathy، Blindsight  و  Deep

    نورالینک در مسیر تجاری‌‌سازی خود در حال‌حاضر روی سه خط محصول عمده متمرکز است:

    Telepathy‌: برای اتصال مغز به رایانه و ایجاد رابطه مستقیم کاربر با جهان دیجیتال. بیماران می‌توانند تنها با فکر، موس را جابه‌جا یا متن تایپ کنند. عرضه تجاری این دستگاه، طبق برنامه داخلی شرکت، از سال ۲۰۲۹ در آمریکا ممکن می‌شود.

    Blindsight: بازیابی بینایی برای نابینایان با استفاده از تحریک مستقیم قشر بینایی مغز. این فناوری می‌تواند حتی به افرادی که هیچ‌گاه بینایی نداشته‌اند، امکان تجربه تصاویر ابتدایی را بدهد. انتظار می‌رود نسخه انسانی آن در ۲۰۳۰ عرضه شود.

    Deep: کمک به بیماران مبتلا به پارکینسون و لرزش‌های حرکتی با تحریک عمقی مغز، که همچنان در مراحل اولیه آزمایش انسانی و پیش‌بالینی است.

    آیا رویای ماسک عملی است؟

    با وجود پیشرفت‌های فنی سریع، برخی کارشناسان نسبت‌به قابلیت تحقق اهداف نورالینک ابراز تردید می‌کنند اما سرمایه‌گذاران و مدیران این شرکت بر این باورند که رقابت در عرصه BCI به نقطه انفجار رسیده است. تاکنون بیماران اولیه موفق به کنترل رایانه، بازی با فکر و حتی ارسال ایمیل فقط از طریق فکر کردن شده‌اند.

    به ‌نظر می‌رسد عرصه آینده سلامت عصبی، هم بازیگران سنتی علم اعصاب و هم شرکت‌های فناوری را به دوئلی تمام‌‌عیار کشانده باشد؛ جایی که هر کاهش میلی‌متری از هزینه جراحی، ده‌ها هزار بیمار جدید را وارد عصر همزیستی مغز و ماشین خواهدکرد.

    ماسک وعده داده است که نورالینک تا ۲۰۲۷ قادر خواهد بود تلفن و رایانه را برای میلیون‌ها انسان تنها با فکر کنترل کرده و کودکان نابینا را با فاز بعدی (Blindsight) بینا کند. منتقدان معتقدند بدون قانون‌گذاری روشن در زمینه مالکیت داده عصبی و استانداردهای جدید ایمنی، این دستاوردها می‌تواند تهدید و نه فرصت باشد.

    اما برای بیمارانی که نخستین‌بار مزه آزادی دیجیتال را چشیده‌اند، آینده همین حالاست.
    در جهانی که مرز میان گوشت و سیلیکون محو می‌شود، شاید بزرگ‌ترین پرسش پیش ‌روی تمدن این باشد: چقدر آماده‌ایم تا مغز و ماشین را یکی کنیم؟

    فناوری تراشه، ربات جراحی و نرمافزار

     

     ربات جراحی R1: ربات شش‌‌محوره با پنج دوربین و سیستم OCT جهت تشخیص رگ‌های خونی و جای‌گذاری دقیق رشته‌ها در عمق mm 2-5 قشر مغز. سرعت دوخت: ۶۴ رشته در ۱۵دقیقه.

     نرمافزار و الگوریتم: الگوریتم‌های رمزگشای نوسان‌های LFP و اسپایک را با یادگیری وزنی به نشانگر موس تبدیل می‌کند. پس از مشکل عقب‌‌نشینی رشته‌ها، حساسیت فیلتر Kalman افزایش یافت تا سیگنال‌های جمعیتی جبران کمبود کانال را بکند.

    شرححال بیماران

      P1 نولندآربا: مرد ۲۹ساله اهل آریزونا که پس از تصادفی دچار فلج چهار اندام شده بود. با تراشه توانست موس را بادقت۱۸۰bit/s جابه‌جا کند و رکورد BCI را شکست.

     چالش: پس از ۶ هفته ۵۴ از ۶۴ رشته شُل شد که به افت سیگنال انجامید؛ الگوریتم نرم‌افزاری جبران کرد.

    تراشه آزادی دیجیتال را به من برگرداند… حالا می‌توانم بدون کمک شب تا دیروقت شطرنج بازی کنم.»— نولند

     P2 الکس: مهندس مکانیک ۳۳ساله که در تصادف خودرو دچار فلج شد. تراشه به او امکان داد بازی Counter-Strike 2 را با فکر هدف‌گیری و با Quad-Stick حرکت کند. همچنین در Fusion  ۳۶۰ پایه شارژر خود را طراحی و چاپ۳D کرد.

     P3-P7 بیماران ALS و SCI: دو بیمار ALS برای آزمایش ماژول گفتار و چهار بیمار SCI برای بهبود الگوریتم حرکتی انتخاب شدند. ویدیوی «Summer 2025 Update»  نشان می‌دهد هر کدام بین۴۰ تا۱۰۰ساعت در هفته از دستگاه بهره می‌برند.

     P8 و P9: نخستین بار دو جراحی در یک روز انجام شد تا کارایی تیم جراحی و ربات R1 سنجیده شود. Neuralink اعلام کرد هر دو «روحیه عالی» دارند و داده‌ها «غنی» است.

    نتایج عملکردی و دستاوردها

     میانگین سرعت تایپ غیررسمی: ۷.۳ واژه/دقیقه در P1 پس از سه ماه.

     بالاترین نرخ بیت موثر: ۳۲۰ bps در P4 با ALS هنگام ترکیب حرکات چشم و مغز.

     بازده کاری: بیماران توانستند ایمیل کاری بنویسند و جلسه ویدیویی برگزار کنند  (P6). youtube

     هنر و سرگرمی: طراحی چاپ سه‌بعدی، بازی Mario Kart و  Chessو استریم Twitch بدون دخالت دست.

     استقلال شخصی: کاهش نیاز به مراقب در شب تا ۶۰ درصد (P1)

    چالشهای ایمنی و اخلاقی

     عقب‌‌نشینی رشتهها: در P1 حدود ۸۵ درصد رشته‌ها جمع شد و تعداد الکترود فعال از ۱۰۲۴ به زیر۱۵۰رسید. مشابه این نقص در آزمون‌های حیوانی گزارش شده بود؛ FDA از ریسک آگاه بود.

     راهحل: چسبندگی سطح رشته‌ها بالاتر، نزدیک‌تر کاشته‌شدن به سطح قشر در.P2

     نگرانی حیوانات: بین سال‌های ۲۰۱۸-۲۰۲۲ حداقل ۱۵ میمون ماکاک پس از آزمایش کشته شدند؛ سازمان‌های حقوق حیوانات و USDA تحقیق کردند.

     حریم داده عصبی: Neuralink داده خام را رمزگذاری می‌کند اما قوانین آمریکایی صریح نیستند؛ محققان خواهان «قانون مالکیت داده مغزی» شده‌اند.

     فلسفه بهبود شناختی: ماسک بارها هدف «ادغام با هوش مصنوعی» و افزایش توانایی شناختی افراد سالم را مطرح کرده که نگرانی «تقسیم طبقاتی عصبی» را دامن زده است.

     چشمانداز حقوقی و بینالمللی:

      FDA IDE: مجوز اولیه برای پنج بیمار، الزام گزارش ماهانه عوارض.

      Health Canada: مجوز CAN-PRIME برای حداکثر ۶ بیمار در Toronto Western Hospital.

    گسترش به UAE وUK: مجوزه اولیه در دست اقدام؛ تست Blindsight در امارات ۲۰۲۶ هدف‌گذاری شده است.

    آینده محصول Telepathy، Blindsight، Deep

    Telepathy: نسخه مصرفی برای کنترل تلفن و رایانه، هدف تایید FDA در ۲۰۲۷ و ۲۰هزار عمل در سال ۲۰۳۱ با درآمد یک‌میلیارد‌ دلاری.

      Blindsight:  آرایه ۱۰هزار کانالی روی قشر بینایی؛ هدف فاز انسان نابینا در ۲۰۲۶ امارات . youtube

      Deep: تحریک عمقی برای لرزش پارکینسون و افسردگی مقاوم؛ در مرحله حیوانی.

    دگرگونی مرز توانایی انسان

    دستاورد Neuralink در ایمپلنت BCI روی ۹ انسان طی ۱۸ ماه، نشانگر جهشی در مهندسی عصبی است. بیماران توانسته‌اند با فکر رایانه کنترل کنند و کیفیت زندگی‌شان بهبود یافته است. بااین‌حال، حوادثی مانند عقب‌‌نشینی رشته‌ها و سابقه آزمون حیوانی پرسش‌های جدی ایمنی و اخلاقی را بارز می‌کند. آینده فناوری وابسته به موفقیت در مقیاس‌پذیری جراحی، حل کامل مشکلات مکانیکی و تدوین مقررات مالکیت داده عصبی است. اگر Neuralink بتواند اهداف ۲۰۲۷-۲۰۳۱ خود را تحقق بخشد، نه‌تنها افراد معلول، بلکه صنعت سلامت اعصاب و حتی مفهوم «مرز توانایی انسان» دگرگون خواهد شد.

    تاریخچه نورالینک

    استارتاپ Neuralink که در سال ۲۰۱۶ با هدف توسعه رابط مغز-رایانه Brain-Computer Interface) یا (BCI بنیان گذاشته شد، از ژانویه۲۰۲۴ وارد فاز انسانی شد. نخستین ایمپلنت در بیمار «نولندآربا» انجام گرفت و پس از حدود ۱۸ ماه، شمار دریافت‌کنندگان به ۹ نفر رسید. تراشه N1 Link با۱,۰۲۴الکترود روی۶۴ رشته نازک به قشر حرکتی متصل و داده‌ها را بی‌سیم منتقل می‌کند. بیماران عمدتا دچار ضایعه نخاعی یا ALS هستند و توانسته‌‌اند با «فکر» نشانگر موس را جابه‌جاکنند، بازی ویدیویی انجام دهند یا در نرم‌افزار CAD طراحی سه‌ بعدی کنند. با وجود پیشرفت‌ها، مشکل «عقب‌‌نشینی رشته‌ها» در نخستین بیمار و نگرانی‌های ایمنی حیوانات آزمایشگاهی پرسش‌‌برانگیز بوده است.
    Neuralink در ژوییه ۲۰۱۶ ازسوی ایلان ماسک و هشت دانشمند راه‌اندازی شد تا «همزیستی انسان و هوش مصنوعی» را ممکن کند. تا سال ۲۰۱۹، ۱۵۸میلیون‌دلار سرمایه جذب شرکت شد و «دستگاه دوخت رباتیک» برای کاشت رشته‌های ۴-۶ میکرونی را رونمایی کرد. مهندسان شرکت از همان ابتدا هدف «ارتقای شناختی» و «درمان فلجی» را دنبال کردند.
    مهندسی معکوس مغز: نخستین مقاله‌های داخلی بر خوانش هم‌زمان هزاران نورون تمرکز داشتند.
    گام حیوانی: آزمایش روی موش و میمون اجازه داد توانایی کنترل نشانگر موس با فکر در پستانداران نشان داده شود.
    مجوزFDA: پس از رد اولیه ۲۰۲۲ به‌علت نگرانی باتری لیتیومی، خطر جابه‌جایی رشته‌ها و امکان خروج ایمن،FDA در مه ۲۰۲۳ مجوز «آزمایش امکان‌سنجی» موسوم به PRIMEرا صادر کرد.

    نوشته های مشابه

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *