فکر مي کنم پس حرکت مي کنم؛ افکار به حرکت در مي آيند!

اميرحسين کريمان: من فکر مي کنم پس هستم.

رنه دکارت، فيلسوف و نويسنده بلندآوازه فرانسوي بويژه با جملات نقضي شناخته مي شود که يکي از معروفترين آنها همان است که در ابنداي اين گزارش خوانديد.

اما گويا اينک و در زمانه اي که فناوري به همه بخشهاي زندگي آدمي نفوذ کرده و بسياري از عادتها و رفتارهاي بشر را تغيير داده است بايد تکيه کلامها و مثلهاي فلسفي و امثال آن را بر پايه فناوري بازنويسي کرد چنانکه نوآوري پژوهشگران در دانشگاه مريلند راه را براي خودنمايي ويرايش تازه اي از جمله معروف دکارت هموار کرده و از اين پس بايد گفت: من فکر مي کنم پس حرکت مي کنم!

پژوهشگران دانشگاه مريلند سرگرم توسعه و تکميل فناوري تازه اي هستند که «کلاه مغزي» ناميده مي شود و به معلولان حرکتي اجازه مي دهد اعضاي مختلف بدن را تنها با نيروي فکر حرکت دهند.

گروه پژوهشي دانشگاه مريلند ابتدا علايم مغزي افراد سالم را هنگام راه رفتن رهگيري و ثبت کرد و سپس با اطلاعات گردآوري شده به مغز کساني که توانايي تحرک نداشتند نحوه تحريک و کنترل فرايند راه رفتن را يادآوري کرد.

به گفته پژوهشگران به کمک اين فناوري مي توان به کساني که در نتيجه سکته زمين گير شده اند يا آنهايي که به بيماري تحليل رفتن و تخريب ماهيچه اي مبتلا هستند، توانايي راه رفتن را بازگرداند.

محققان اميدوارند که با اين فناوري بتوان توانايي تحرک را به ديگر اعضاي از کار افتاده بدن مانند دستها بازگرداند.

پيش از اين گروه پژوهشي دانشگاه مريلند موفق شده بود از طريق 64 الکترود «کلاه مغزي» متصل به پوست سر کاربران رايانه، علايم مغز آنها را گردآوري و ثبت کرده و در ادامه با استفاده از اين اطلاعات، حرکات سه بعدي دست را شبيه سازي کند و با نيروي فکري کاربران نشانگر رايانه را حرکت دهد. اينک همان گروه يک گام پيش تر رفته و توانسته است با موفقيت حرکات پيچيده مفصل هاي مچ پا، زانو و ميان تنه را حين حرکت بر روي «تردميل» بازسازي کند.

برخلاف ديگر تکنيک هاي غيرتهاجمي، فناوري جديد به آموزش چنداني نياز ندارد .

بيشتر از يک سال است که پژوهشگران سرگرم نطبيق همزمان فعاليتهاي خاص مغز با تحرکات اعضاي پاييني بدن بوده اند و در اين راستا عملکرد عصبي افراد مورد آزمايش را هنگامي که اعمال مشخصي را بر روي «تردميل» انجام مي دادند(مثلاً حرکت بر روي خط هاي نقطه چين) رهگيري و ثبت کرده اند. با به کار گرفتن اطلاعات گردآوري شده در دستگاهي اندام واره اي موسوم به «مچ پاي روباتيک» مي توان تا اندازه اي به افرادي که دچار فلج حرکتي هستند، کمک کرد.

به گفته لري فورستر، استاد فيزيوتراپي و علوم توانبخشي در دانشکده پزشکي دانشگاه مريلند با اين فناوري نه تنها امکان بازگشت توانايي حرکتي و آزادي عمل دوباره به بيماران وجود دارد بلکه راه براي مبارزه با بيماريهاي ديگر مانند چاقي و ديابت نيز هموار مي شود.

بيماران کلاهي را بر سر مي گذارند که از صدها حسگر ساخته شده و به يک رايانه متصل است. اين کلاه امواج مغري آنها را بررسي و تحليل مي کند.

با پويش در ميان امواج مغزي افراد سالم که مشغول انجام فعاليتهايي مانند قدم زدن هستند مي توان فهميد مغز هنگام انجام اين حرکات چگونه عمل و تفکر مي کند. مثلاً با رمزگشايي از ساز و کارهاي مغزي و عصبي طرز خاصي از راه رفتن مي توان به قربانيان سکته که توانايي حرکت را از دست داده اند آموزش داد چگونه فکر کنند و علايم مغزي خود را با علايم مغزي عادي تطبيق دهند.
بيماري که مبتلا به تحليل و فساد عضلاني مادرزادي است و هم اکنون با صندلي چرخدار جابجا مي شود ابراز اميداواري مي کند فناوري روزي اين امکان را بوجود آورد که با نيروي ذهني خود بتواند از تلفن همراه استفاده کرده يا يک توپ فوتبال را پرتاب کند.
يکي از روشهاي بازآموزي «تجسم حرکتي»، استفاده از بازي هاي «واقعيت مجازي» است که علايم مغزي را با حرکات شخصيتهاي بازي ها هماهنگ مي کند. در اين راستا افراد آموزش مي بينند تا براي شبيه سازي حرکات شخصيتهاي ديجيتالي بازي ها بدرستي فکر کنند.
هم اکنون برخي از فناوري هاي مبتني بر «درگاه رايانه اي مغزي» مراحل تکميلي را پشت سر مي گذارند با اين وجود نبايد فراموش کرد همه اين فناوري هاي رقيب يا نيازمند پيوند مستقيم الکترودها به مغز هستند يا در موارد «غيرتهاجمي» بايد به درمان شوندگان آموزشهاي بسياري داد.

پژوهشگران دانشکاه مريلند مي گويند درگاه تهاجمي آنها يگانه روشي است که نشان داده رمزگشايي از نتايج آن قابل رقابت و مقايسه با شيوه الکتروي پيوندي است.

اين گروه پژوهشي در حال همکاري با مجموعه اي از مؤسسات است تا اندام واره هاي روباتيک توليد کنند که با نيروي فکر کنترل مي شوند.

هم اکنون تيم دانشگاه مريلند با استفاده از کمک 1/5 ميليون دلاري بنياد علوم آمريکا و با همکاري پژوهشگران دانشگاه هاي رايس، ميشيگان و درکسل سرگرم پيشبرد طرح چهار ساله اي براي طراحي يک بازوي مصنوعي است. معلولاني که از ناحيه بازو دچار قصد عضو شده اند مي توانند حرکات اين اندام واره فناورانه را مستقيماً با مغز خود کنترل کنند و حتي اجسامي با آن لمس و حس کنند.

همچنين در طرح ديگري که با پشتيباني مالي مؤسسات ملي سلامت آمريکا در حال انجام است تيم مطالعاتي دانشگاه مريلند نسل جديدي از بازوهاي روباتيک طراحي شده توسط پژوهشگران لابراتوار فيزيک کاربردي جانز هاپکينز را توليد خواهد کرد که همانند بازوي طبيعي عمل مي کند.

در ميان ديگر طرحهاي اين گروه، توليد اسکلت روباتيک با مشارکت دانشمندان نيوزيلند جلب نظر مي کند. اين اسکلت توان حرکتي طبيعي را به معلولان قطع نخاعي باز مي گرداند.