شرکت سینکرون؛ نخستین سامانۀ BCI تهاجمی در کاربرد تجاری
در نوشتارهای پیشین با ساختار سامانۀ BCI تهاجمی و شرکت بلک راک نوروتک به عنوان نخستین شرکت فعال در این حوزه آشنا شدیم. در این نوشتار به بررسی شرکت فعال دیگری در این حوزه، ایده و مزایا و معایب آن خواهیم پرداخت.
اگرچه در سال های اخیر چنین دستاوردهایی توجه بسیاری از رسانه ها و سرمایه گذاران را به خود جلب کرده است، اما این حوزه تا کاربرد عملی فاصله زیادی دارد. به عنوان مثال در حال حاضر، شرکت کنندگان در مطالعۀ BCI می توانند از این سامانه ها در جلسات بالینی استفاده کنند. الکترودها باید به صورت فیزیکی به بانکی از رایانه ها متصل شوند و تحت نظارت تیمی از دانشمندان باشند که دائماً برای اصلاح و تنظیم مجدد رمزگشاها و نرم افزارهای مرتبط کار میکنند. هوکبرگ، سرپرست طراحی اولین سامانۀ انسانی BCI تهاجمی، در مصاحبه ای گفته: «چیزی که ما میخواهیم دستگاهی است که همیشه در دسترس و به سرعت قابل استفاده باشد. به‌علاوه چنین دستگاه‌هایی باید به طور ایده آل در استفادۀ طولانی مدت کارایی داشته باشد.»
پس از بلک راک نوروتک، شرکت سینکرون تنها شرکتی است که تا کنون سامانۀ BCI خود را برای انسان آزمایش کرده است. ایدۀ اصلی این شرکت استفاده از مجموعه ای از 16 الکترود در اطراف یک استنت رگ خونی است که با نام استنترود (استنت-الکترود) معرفی میشود. کاشت الکترودهای این سامانه بسیار ساده تر بوده و در یک روز در یک محیط سرپایی قابل نصب می باشد. در این روش استنترودها از طریق ورید ژوگولار به ورید بالای قشر حرکتی کشیده میشوند و در ورید بالای ناحیۀ قشر حرکتی و پیش حرکتی مغز قرار میگیرند. ایدۀ اولیه این فناوری مشابه کارگذاری دستگاه پیس میکر قلبی است که الکترودها با عبور از عروق به محل هدف نزدیک میشوند. این فناوری اولین بار در آگوست 2019 در یک فرد مبتلا به ALS کاشته شد و یک سال بعد توسط FDA (سازمان غذا و داروی آمریکا) در مسیر بررسی سریع برای کاربرد تجاری قرار گرفت و هم اکنون به عنوان اولین شرکتی که مجوزها لازم جهت تجاری سازی این تکنولوژی را دریافت کرده، معرفی می گردد.
چهار بخش اصلی یک سامانۀ BCI تهاجمی برای مدل شرکت سینکرون شامل موارد زیر است:
- ثبت فعالیت مغزی: یک استنترود برای ثبت فعالیت نورونی به همراه یک دستگاه فرستنده-گیرنده است که در بالا قفسۀ سینه در زیر پوست فرد کاشته میشود و وظیفۀ دریافت دادۀ خام از الکترود و ارسال آن به خارج از بدن برای سیستم های رمزگشا را دارد.
- سیستم رمزگشایی: یک دستگاه رمزگشایی که وظیفه استخراج اطلاعات را از دادۀ خام فعالیت نورونی برعهده دارد.
3و 4. خروجی و فیدبک حسی: سیستم ردیاب چشمی و رابط کاربری که روی رایانه ی فرد نصب میشود. به عبارت دیگر خروجی در این سامانه نشانگر رایانه است. ردیاب چشمی محل موردنظر فرد را روی صفحه تشخیص داده و بنا به پیام مغزی استخراج شده فرد این امکان را پیدا میکند که نشانگر را جا به جا کرده، زوم یا کلیک نماید. همچنین فیدبک بصری حاصل از فعالیت انجام شده سبب تعامل بهتر فرد با دستگاه خواهد شد..
مزیت مهم این ایده نسبت به سایر شرکت ها در جراحی ساده و کم هزینه تر آن است که امکان دسترسی عمومی را بیشتر میکند. با این حال این سامانه نیز در حال حاضر محدودیت هایی بر سر راه تجاری سازی دارد:
- نمونه های ارائه شدۀ این شرکت الکترودهای 16تایی هستند که با فاصله از بافت مغزی قرار میگیرند. تعداد کم کانال ها و فاصله از منبع تولید سیگنال دو عاملی است که سبب شده دادۀ خام در این روش حجم کم و دقت پایین تری ( در مقایسه با دادۀ ثبت مستقیم اسپایک) داشته باشد.
- محل قرارگیری الکترودها در نمونه های فعلی محدود بوده و امکان ثبت داده از گسترۀ کمی از سطح قشر اولیۀ حرکتی مغزی را فراهم میکند. شرکت در نمونه های بعدی باید بتواند این تکنولوژی را در عروق سایر نواحی مغز نیز به کار بگیرد.
- بالا بردن احتمال گرفتگی و پارگی عروق و یا سکته از دیگر خطرهای احتمالی این روش است که تاثیرات آن در درازمدت مشخص می شود.
با تمام این ملاحظات، توماس آگزلی (بنیانگذار و مدیر عامل شرکت سینکرون) امیدوار است که بتواند یک میلیون ایمپلنت در سال را محقق کند که معادل با تعداد استنت ها و پیس میکرهای کاشته شده در سال است. او میگوید که این هدف تا حدود 15 الی20 سال دیگر قابل انجام است. همچنین از گفتمان پیرامون این فناوری قدردانی میکند و میگوید: «آنچه که من میخواهم دنیا بفهمد این است که این فناوری میتواند به مردم کمک کند.»
منابع:
- https://www.wired.co.uk/article/synchron-brain-computer-interface
- Drew, L. (2022). The brain-reading devices helping paralysed people to move, talk and touch. Nature, 604(7906), 416-419.
- Oxley TJ, Yoo PE, Rind GS, et al. J NeuroIntervent Surg, 2021;13:102–108.
نوشته های مرتبط