رونمایی از پلتفرم نوین مغز و رایانه مبتنی بر ام آرآی

فصل تازه‌ای در پژوهش‌های مغز، بی‌سروصدا در آزمایشگاهی در شانگهای آغاز شد: یک پلتفرم کامل مغز و رایانه مبتنی بر ام‌آرآی با نام یو‌ام‌آر شنگوان معرفی شده است. این سامانه، گردآوری داده، رمزگشایی، تعدیل و ارزیابی را در یک چرخه مهندسی‌شده واحد ترکیب می‌کند. این توصیف ساده، تفاوت عمیق آن با ساختارهای پیشین را به‌خوبی نشان نمی‌دهد.

این سامانه چگونه کار می‌کند و چرا اهمیت دارد

در آزمایش‌های قبلی، معمولا دستگاه‌های جانبی به اسکنرهای ام‌آرآی متصل می‌شدند و سپس پژوهشگران تلاش می‌کردند دو زنجیره ابزار جداگانه را با هم هماهنگ کنند. یو‌ام‌آر شنگوان از ابتدا به‌عنوان یک معماری یکپارچه و حلقه‌بسته طراحی شده است. این سامانه می‌تواند فعالیت عصبی را با زمان‌بندی در حد میلی‌ثانیه ثبت کند و هم‌زمان ساختار مغز را با دقتی کمتر از میلی‌متر نقشه‌برداری کند. سریع، دقیق و هر دو به‌صورت هم‌زمان.

سخت‌افزار این پلتفرم برای تحمل شرایط محیط ام‌آرآی سازگار شده است تا تداخل الکترومغناطیسی کاهش یابد و کیفیت تصویر حفظ شود. توالی‌های پیشرفته ام‌آرآی جزئیات فضایی لازم را فراهم می‌کنند. الگوریتم‌های اختصاصی که با یادگیری ماشین تقویت شده‌اند، رمزگشایی و بازخورد بلادرنگ را مدیریت می‌کنند. نتیجه، مشاهده و مداخله هم‌زمان در یک گردش‌کار کاملا هماهنگ است.

مینگ دونگ، مدیر آزمایشگاه تعامل مغز و رایانه هایهه، این پیشرفت را چنین توصیف کرد: «این راهکار به پژوهشگران امکان می‌دهد هم‌زمان مشاهده و مداخله کنند. این فناوری رابط‌های مغز و رایانه را از رمزگشایی ساده سیگنال به‌سوی درک واقعی پویایی‌های مغز می‌برد و مسیر فناورانه تازه‌ای را برای علوم اعصاب باز می‌کند.» این سامانه حاصل همکاری شرکت یونایتد ایمیجینگ هلث‌کر در شانگهای و دانشگاه تیانجین است.

این فناوری به کجا می‌تواند برسد

هدف‌های بالینی فوری این فناوری شامل توان‌بخشی حرکتی و مراقبت‌های ویژه برای اختلالات عصبی و روان‌پزشکی است. ام‌آرآی با وضوح بالا و تحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی، ارزیابی دقیق و تعدیل سازگارشونده را امکان‌پذیر می‌کند. می‌توان به توان‌بخشی هدفمند پس از سکته مغزی فکر کرد. به پایش هوشمندتر در بخش مراقبت‌های ویژه. به درمان‌هایی که در لحظه با وضعیت مغز بیمار تنظیم می‌شوند.

فراتر از پزشکی، پژوهشگران گسترش این فناوری را به حوزه‌هایی مانند آموزش، بهبود عملکرد ورزشی، بازی‌های رایانه‌ای و ارتقای کیفیت خواب پیش‌بینی می‌کنند. هر کاربرد به اعتبارسنجی دقیق نیاز خواهد داشت. ایمنی، اخلاق و دسترس‌پذیری باید هم‌پای توانمندی‌های این فناوری پیش بروند.

شین‌هوا این خبر را گزارش کرد و بر ظرفیت این پلتفرم برای شتاب‌بخشیدن به علوم اعصاب پایه و ترجمانی تأکید داشت. جهش فنی رخ داده واقعی است. مسیر پیش رو نشان خواهد داد که گروه‌های پژوهشی چگونه کنترل آزمایشگاهی را به ابزارهایی مسئولانه، مؤثر و قابل استفاده برای انسان‌ها تبدیل می‌کنند.