چین اولین سیستم مبتنی بر MRI جهان را برای خواندن و تنظیم مغز راه‌اندازی کرد.

به گزارش ایرانیان تحلیل، چین از چیزی رونمایی کرده است که محققان آن را اولین راهکار رابط مغز و رایانه(BCI) مبتنی بر تصویربرداری تشدید مغناطیسی کامل جهان توصیف می‌کنند که ترکیبی از دریافت، رمزگشایی، ماژولاسیون و ارزیابی سیگنال مغز در یک سیستم فنی واحد است.

این پلتفرم که «uMR Shenguan» نام دارد، به طور مشترک توسط موسسه تصویربرداری سلامت شانگهای یونایتد و دانشگاه تیانجین منتشر شده است.

این تیم اعلام کرد که این سیستم برای پشتیبانی از تحقیقات، توسعه و کاربردهای بالینی BCI در نظر گرفته شده است، زیرا این فناوری فراتر از آزمایشگاه‌ها و به سمت محیط‌های پزشکی حرکت می‌کند.

سیستم «uMR Shenguan» برخلاف سیستم‌هایی که صرفاً یک اسکنر MRI را به یک دستگاه BCI جداگانه متصل می‌کنند، یک حلقه بسته ایجاد می‌کند که در آن سیگنال‌های مغزی می‌توانند رمزگشایی شوند، مغز می‌تواند تنظیم شود و اثرات آن در همان چارچوب اندازه‌گیری شوند.

تبدیل MRI به یک مرکز بازخورد

به گفته محققان، این پلتفرم می‌تواند سیگنال‌های فعالیت عصبی را در سطح میلی‌ثانیه ثبت کند و در عین حال ساختارهای مغز را با دقت زیر میلی‌متر اندازه‌گیری کند.

این ترکیب به گونه‌ای طراحی شده است که هم وضوح زمانی مورد نیاز برای ردیابی سیگنال‌های به سرعت در حال تغییر و هم وضوح مکانی مورد نیاز برای شناسایی محل وقوع فعالیت را فراهم کند.

این سیستم همچنین می‌تواند اعوجاج‌های پیچیده میدان مغناطیسی را که می‌توانند هنگام کاشت دستگاه‌های BCI بر کیفیت تصویر تأثیر بگذارند، جبران کند.

جعبه ابزار BCI سازگار با مغناطیسی آن برای کاهش تداخل متقابلی که می‌تواند بین سخت‌افزار رابط و تجهیزات MRI رخ دهد، در نظر گرفته شده است. با اتصال تصویربرداری با ماژولاسیون عصبی، این راه‌حل به MRI اجازه می‌دهد تا در کل فرآیند BCI شرکت کند.

در نتیجه، این اسکنر نه تنها به عنوان یک دستگاه تصویربرداری و تشخیصی، بلکه به عنوان مرکز اصلی ادراک و بازخورد در حلقه بسته نیز عمل می‌کند.

مینگ دونگ(Ming Dong)، مدیر آزمایشگاه تعامل مغز و کامپیوتر و ادغام انسان و ماشین Haihe می‌گوید: این راه‌حل هماهنگی همزمان مشاهده و مداخله در تحقیقات مغز را ممکن می‌سازد و رابط‌های مغز و رایانه را از «رمزگشایی سیگنال‌ها» به سمت «درک مغز» پیش می‌برد و در عین حال مسیر فناوری جدیدی را برای تحقیقات علوم مغز باز می‌کند.

سیستمی که اثرات مداخله را اندازه‌گیری می‌کند

این پلتفرم فنی کامل، MRI با وضوح مکانی-زمانی بالا، تطبیق و بهینه‌سازی سخت‌افزار، یک جعبه ابزار BCI سازگار با مغناطیسی و یک روش نوروماژولاسیون هدایت‌شده با MRI را پوشش می‌دهد.

این عناصر در کنار هم، برای قابل اندازه‌گیری و کنترل کردن انعطاف‌پذیری عصبی در نظر گرفته شده‌اند.

محققان می‌توانند از این سیستم برای مشاهده مغز، انجام یک مداخله هدفمند و سپس ارزیابی اثرات آن با استفاده از همان پلتفرم استفاده کنند.

مینگ می‌گوید تجزیه و تحلیل ساختار و عملکرد مغز در وضوح مکانی و زمانی بالا، پایه مهمی برای توسعه رابط‌های مغز و رایانه با عملکرد بالاتر است.

به گفته کارشناسان، پیشرفت در MRI با میدان فوق بالا، توالی‌های تصویربرداری سریع، پردازش سیگنال در لحظه و رمزگشایی مبتنی بر هوش مصنوعی، ادغام MRI با فناوری BCI را تسریع کرده است. این پیشرفت‌ها به حرکت این مفهوم به سمت مهندسی عملی و کاربرد بالینی کمک می‌کنند.

چین کاربردهای پزشکی و مصرفی را هدف قرار می‌دهد

این رونمایی در حالی صورت می‌گیرد که رابط‌های مغز و رایانه از تحقیقات تجربی به کاربردهای بالینی و صنعتی منتقل می‌شوند.

مینگ می‌گوید صنعت BCI احتمالاً در سال ۲۰۲۶ شاهد توسعه سریعی خواهد بود. کاربردهای پزشکی چین در حال حاضر در توانبخشی حرکتی، مراقبت‌های ویژه عصبی، روانپزشکی، چشم پزشکی و شنوایی‌شناسی در حال ظهور است.

چنین سیستم‌هایی می‌توانند به محققان در درک شرایط عصبی، هدایت مداخلات و سنجش نحوه پاسخ بیماران کمک کنند.

به گفته مینگ، با بلوغ این فناوری، کاربردهای BCI می‌تواند به آموزش، ورزش، بازی، بهبود خواب و ایمنی صنعتی نیز گسترش یابد.