راه درازی که «نورالینک» از آغاز تا به امروز طی کرد

به گزارش ایران اکونومیست، تنها شش سال قبل اولین خبرها از ایده جدید ایلان ماسک که می‌توان او را یکی از بلندپروازترین کارآفرینان جهان دانست، می‌گذرد. ایلان ماسک، بنیانگذار شرکت‌هایی نظیر تسلا و اسپیس‌ایکس‌ پروژه بلندپروازانه دیگری در سر داشت و قصد داشت با شرکت «نورالینک» به آن جامه عمل بپوشاند.

شرکت نورالینک در زمینه فناوری اعصاب و نورون‌ها در سال ۲۰۱۶(اواخر سال ۱۳۹۴) شروع به کار کرد اما تا سال ۲۰۱۷ به عموم مردم معرفی نشده و آغاز به کار نکرده بود. این شرکت از زمان تاسیس چندین دانشمند قوی و شناخته شده در حوزه علوم اعصاب را از دانشگاه‌های مختلف استخدام کرده است. نورالینک اتصالی مستقیم میان مغز انسان‌ها و دنیای رایانه برقرار خواهد کرد.

نورالینک تحت عنوان یک شرکت «پژوهش‌های پزشکی» در کالیفرنیا ثبت شد و آن‌ طور که براساس گزارش‌هایی که در سال‌ ۲۰۱۷ منتشر شد ماسک قصد داشت خودش منابع مالی این شرکت را تامین کند. او در گذشته اشاره کرده بود که برای اینکه انسان‌ها بخواهند همچنان از نظر اقتصادی ارزشمند بمانند، باید هوش بیولوژیک خود را با هوش مصنوعی و ماشینی ادغام کنند.

این شرکت که با ساخت تراشه‌ و قرار دادن آنها روی مغز ارتباط میان انسان و رایانه را ممکن می‌کند در ابتدا به دنبال جمع‌آوری ۱۰۰ میلیون دلار بودجه برای دستیابی به هدف خود بود. در نخستین سال‌ها سرمایه‌گذاری‌های اولیه منجر به جمع‌آوری ۲۷ میلیون دلار بودجه برای این شرکت شد. پس از آن بودجه مورد نظر ۵۱ میلیون دلار اعلام شد و تنها با گذشت دو سال، نورالینک توانست ۳۹ میلیون دلار از این مبلغ را جمع‌آوری کند.

در کنفرانسی که در سال ۲۰۱۹ با حضور ایلان ماسک برگزار شد او در مورد نورالینک چنین توضیح داد: هدف استارتاپ نورالینک(Neuralink) توسعه یک پهنای باند بسیار قوی برای ارتباط انسان‌ها و رایانه‌ها است. بنابر گزارش‌ها این استارتاپ قصد دارد با ساخت تراشه‌های رایانه‌ای قابل کاشت در داخل مغز انسان، مرز بین بشر و ماشین را کم‌رنگ‌تر کند. زمان زیادی از برگزاری این کنفرانس نگذشته بود که ایلان ماسک اعلام کرد به احتمال زیاد تراشه این شرکت اواخر سال در مغز کار گذاشته می‌شود. اگرچه این موضوع هنوز محقق نشده اما اخبار جدیدی در مورد آن منتشر شده که در ادامه به آن می‌پردازیم.

نورالینک که تا ماه ژوئیه سال ۲۰۱۹ چندین دانشمند برجسته علوم اعصاب را از دانشگاه‌های مختلف استخدام کرده بود و ۹۰ کارمند و ۱۵۸ میلیون دلار بودجه داشت در سال ۲۰۲۰ برای استخدام چندین مهندس فراخوان داد.

توسعه ربات جراحی

یکی از دانشمندانی که در سال ۲۰۱۹ به این شرکت پیوست متیو مکدوگال(Matthew MacDougall) بود که به نورالینک در توسعه ربات جراحی این شرکت کمک کرد.

از ربات جراح نورالینک در سال ۲۰۲۰ رونمایی شد. این ربات که دارای سه بخش اصلی است از سر، بدنه و پایه تشکیل شده است. بخش بالایی ربات سر بیمار را در طول جراحی ثابت نگه می‌دارد و دارای دوربین و حسگرهایی است که از مغز بیمار نقشه‌برداری می‌کنند و مطمئن می‌شوند که سوزن جراحی در جای درست خود قرار گرفته است.

آزمایش نورالینک روی موش‌ها و خوک‌ها

در همان سال تراشه مغزی نورالینک آزمایش موفقی در خوک‌ها را پشت سر گذاشت.

این شرکت آزمایشاتش را بر روی جوندگان آغاز کرد و موفق به ساخت اتصالی از طریق پوست برای پردازش سیگنال‌های عصبی شد. این اتصال دارای سیم و مدارهای کم مصرف مجتمع با کاربرد خاص بود. اولین حیواناتی که نورالینک روی آنها آزمایش شد موش‌های آزمایشگاهی بودند که در سال ۲۰۱۹ تصاویری از آن‌ها در حالی که یک تراشه به آن‌ها متصل بود، منتشر شد.

در ماه ژانویه سال ۲۰۱۹ اعلام شد که فناوری رابط‌های مغز و رایانه نورالینک به یک میمون اجازه داده تا با مغز خود یک رایانه را کنترل کند.

در سال ۲۰۲۰، نورالینک کارش را ارتقا داد و نوع بی‌سیم این دستگاه را ساخت که قادر بود در لحظه جریانی در ۱۰۲۴ دریچه پتانسیل عمل ایجاد کند و یا بر روی فعالیت نورون‌ها اثر بگذارد. این دستگاه روی خوکی به اسم گرترود آزمایش شد. محققان این توانایی جدید ارتباطی را با ثبت سیگنال‌های حسی خوک‌ها در حالی که در محیط می‌گشتند به نمایش گذاشتند. در این مورد محققان الکترودها را در بخشی از مغز خوک که سیگنال‌های پوزه را پردازش می‌کند قرار دادند و در حالی که خوک‌ها آزادانه در محیط زندگی خود می‌چرخیدند محققان پاسخ‌های عصبی به نشانه‌های حسی را ارزیابی کردند.

ایلان ماسک همچنین از ایمپلنت نسل دوم خود رونمایی کرد که فشرده‌تر بود و فعالیت عصبی مغز را نمایش می‌داد.

در حالی که این آزمایش روی خوک‌ها به طرز چشم‌گیری عملکرد نورون‌های حسی را نشان داد، محققان دریافتند که برای استفاده این الکترودها در انسان باید این فرایند را روی حیوانی با توپولوژی عصبی مشابه انسان امتحان کرد یعنی پریمات‌ها.

آزمایش جالب روی یک میمون

یکسال بعد در سال ۲۰۲۱ آزمایش قابل توجهی روی یک میمون انجام شد. این شرکت در یک نمایش میمونی را نشان داد که یک تراشه مغزی نورالینک در سر آن قرار گرفته بود و این میمون با استفاده از قدرت ذهنش بازی رایانه‌ای انجام می‌داد.

نورالینک فیلمی از یک میمون ماکاک منتشر کرد که با استفاده از فناوری آن‌ها بازی ویدیویی «پونگ» را انجام می‌داد. ماسک پیش از این در مورد انجام آزمایش بر روی پریمات‌ها صحبت کرده بود اما این اولین باری بود که آن را به نمایش می‌گذاشت.

نورالینک در آن زمان گفت: این میمون که نامش «پاگر»(Pager) است یک تراشه درون مغزش قرار داده شد و به او یک دسته‌ی بازی داده شد تا نشانگری را به سمت مربع‌های رنگی حرکت دهد. وقتی او توانست با موفقیت این کار را انجام دهد یک نوشیدنی موز به او به عنوان پاداش دادند.

در حالی که او با دسته‌ی بازی کار می‌کرد، تراشه‌ها فعالیت مغز این میمون را به یک رایانه منتقل می‌کردند تا مورد بررسی قرار گیرد و مشخص شود در هنگام حرکت دادن دستانش چه اتفاقی در مغزش رخ می‌دهد. سپس دسته‌ی بازی از دستگاه جدا شد اما میمون همچنان کنترل کردن بازی را به وسیله‌ی مغزش و تراشه‌های نورالینک ادامه‌ داد.

از لحاظ تئوری، این فناوری می‌تواند به انسان‌ها در کنترل اندام مصنوعی بوسیله‌ی تراشه‌های نورالینک کمک کند. ماسک در توییتی در آن زمان اعلام کرد که این فناوری به افراد فلج کمک می‌کند تا از تلفن هوشمند استفاده کنند.

به گفته‌ ماسک، در پروژه‌ی میمون‌هایی که بازی رایانه‌ای می‌کنند از تراشه‌ای بی‌سیم استفاده شده است که به حیوان کمک می‌کند یک رابط الکتریکی را تنها با استفاده از مغز خود کنترل کند. او از وجود تراشه احساس ناراحتی نمی‌کند و ظاهری عجیب هم ندارد و شما حتی نمی‌توانید محل قرارگیری این تراشه را ببینید. این تراشه بی‌سیم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است زیرا می‌تواند مشکلات ناشی از بیرون ماندن سیم‌ها که منجر به عفونت می‌شود را رفع کند.

حریم خصوصی

طی پیشرفت و توسعه نورالینک و پس از انتشار فیلم این میمون نگرانی‌هایی در مورد حریم خصوصی افراد مطرح شد.

با افزایش نگرانی‌ها در مورد شرکت‌های خصوصی رسانه‌های اجتماعی و احتمال فروش اطلاعات ما توسط این شرکت‌ها به شخص ثالث برای به دست آوردن سود، برخی نگرانند که فناوری نورالینک نیز روزهای تاریک دیگری را رقم بزند که در آن به حریم خصوصی کاربران، اطلاعات آنها و اصول اخلاقی زیست‌پزشکی افراد تجاوز شده و این اطلاعات به هرکسی که "ماسک" می‌خواهد فروخته شوند و تنها کاری که از دست ما برمی‌آید مشاهده‌ی سود شرکت نورالینک باشد.

شکنجه حیوانات

علاوه بر این آزمایش نورالینک بر روی حیوانات انتقاد گروه‌هایی از جمله بنیاد مردمی رعایت اصول اخلاقی در برابر جانوران را به همراه داشته است و برخی اعتراض کرده‌اند که در جریان آزمایش‌ها، میمون‌ها شکنجه شده و حتی کشته شده‌اند.

حامیان حقوق حیوانات می‌گویند که میمون‌هایی که ایلان ماسک فناوری تراشه مغزی شرکت نورالینک خود را بر روی آنها آزمایش کرد تحت شکنجه قرار گرفته‌اند. «کمیته پزشکان برای پزشکی مسئولان(PCRM) ادعا می‌کنند که در سال‌های ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۰، میمون‌های آزمایشگاهی که متعلق به شرکت نورالینک بودند تحت آزمایشاتی قرار گرفتند که در حد شکنجه بوده است و شواهدی از بثورات پوستی، خودزنی و خونریزی مغزی در اسناد بررسی شده، مشاهده شده است.

شرکت نورالینک به این ادعاها پاسخ داد و در بیانیه‌ای نوشت: این میمون‌ها قربانی شده‌اند، اما به دلیل عدم مراقبت پزشکی و بی‌مبالاتی در این آزمایش نبوده است.

در این آزمایش‌ها که طی همکاری میان دانشگاه "کالیفرنیا دیویس"(UC Davis) و نورالینک انجام شده است ۲۳ میمون شرکت داشتند که ۱۵ مورد از آنها در نتیجه عوارض آزمایش یا نگهداری نامناسب جان خود را از دست دادند یا مورد اتانازی قرار گرفتند.

خداحافظی با یکی از بنیان‌گذاران

با گذشت پنج سال از تاسیس شرکت نورالینک، این شرکت هنوز موفق به آزمایش محصول خود روی انسان‌ها و فروش آن نشده بود و همین باعث شد که در سال ۲۰۲۱ یکی از بنیان‌گذاران خود را از دست بدهد. گزارش‌ها حاکی از آن بود که مکس هوداک بی سر و صدا این شرکت را ترک کرده چرا که این شرکت هنوز موفق به تولید و فروش محصول نشده است.

کمی بعد ایلان ماسک در گفتگویی با وال‌استریت ژورنال اعلام کرد که شرکت فناوری ارتباط مغز نورالینک کمتر از یک سال با قرار دادن تراشه در مغز انسان‌ها فاصله دارد و تنها مانع نورالینک برای رسیدن به آزمایش‌های انسانی، تاییدیه سازمان غذا و دارو است. با این حال این میلیاردر پیش از این نیز قول آغاز آزمایش‌های بالینی را داده بود و در سال ۲۰۱۹ هدف او آغاز آزمایشات تا پایان سال ۲۰۲۰ بود و وعده‌ی سال ۲۰۲۱ نیز محقق نشد.

آزمایش جالب بعدی روی یک میمون

اواخر سال ۲۰۲۲ شرکت نورالینک آزمایش جالب دیگری بر روی یک میمون انجام داد و آن را به نمایش گذاشت.

رویدادی موسوم به «نمایش بده و بگو» با نمایان شدن آهسته‌ی حروف بر روی یک پرده نمایش آغاز شد که کلماتی را تشکیل دادند که در نهایت عبارت «نمایش بده و بگو خوش آمدید» را ساختند.

پرده‌ها کنار رفت و حضار متوجه شدند که این حروف توسط یک میمون و با استفاده از قدرت مغز آن تایپ شده است.

این میمون که با بهره‌گیری از قدرت مغزش روی نمایشگر تایپ می‌کرد در واقع، رایانه را طی مجموعه‌ای از رفتارهای یادگیری پیچیده کنترل می‌کرد. کارکنان نورالینک توضیح دادند که چگونه میمون را آموزش داده‌اند تا به اعداد و حروف روی نمایشگر واکنش نشان دهد. پاداش دادن به میمون برای ردیابی حروف و اعداد و سپس استفاده از آنها برای نوشتن اعداد و کلمات پیچیده‌تر و در نهایت تولید یک جمله کاری است که آنها انجام داده بودند.

این سازماندهی‌های پیچیده از عملکردهای عصبی از طریق الکترودهای کاشته شده در مغز میمون به کار گرفته می‌شوند. این الکترودها رشته‌های نازک بلندی از الیاف فلزی هستند. ضخامت آنها بین پنج تا ۵۰ میکرون است که از موی انسان نیز نازک‌تر است. آنها به قدری سبک هستند که اگر به هوا پرتاب شوند، در هوا شناور می‌شوند و به قدری ضعیف هستند که نمی‌توانند یک تار مو را حرکت دهند.

الکترودها فعالیت نورون‌ها را ضبط می‌کنند، سیگنال‌ها از نورون‌ها آزاد می‌شوند، توسط تراشه در رایانه ثبت می‌شوند، سپس ترسیم، سازماندهی و بازتولید می‌شوند.

مسیر درک مغز توسط یکی از مهندسان نورالینک توصیف شد. او آن را به یک نوار بلند یک مایلی(۱.۶ کیلومتر) تشبیه کرد که نمایانگر تمام فعالیت‌هایی است که مغز می‌تواند انجام دهد و ما انسان‌ها تنها می‌توانیم چند اینچ اول(هر اینچ معادل ۲.۵ سانتی‌متر) را درک کنیم.

آنها طرح‌هایی در مورد ساخت یک سیستم ایمپلنت ارائه کردند که می‌تواند ۱۰ هزار الکترود در هر رشته داشته باشد. رباتی که اکنون الکترودها را در بدن افراد قرار می‌دهد، یک ربات جراحی است. جراح مغز و اعصاب بیمار را آماده می‌کند، سپس ربات ایمپلنت‌ها را در مغز قرار می‌دهد، زیرا رشته‌های الکترودها بسیار ظریف هستند و نمی‌توان آن‌ها را با دست نگه داشت.

به گفته ایلان ماسک، ایمپلنت و تعبیه این تراشه تا حدودی شبیه به جراحی لازک چشم خواهد بود. این عمل توسط یک ربات جراح مغز و اعصاب انجام خواهد شد و هر رشته را می‌تواند به طور جداگانه با دقت میکرونی به منظور جلوگیری از بروز انقباض عروق و هدف قرار دادن نواحی خاص مغز در مغز قرار دهد.  

مجوز سازمان غذا و دارو

با تمام این نمایش‌ها، شرکت نورالینک همچنان برای آغاز آزمایش‌های بالینی وابسته به مجوز سازمان غذا و داروی آمریکا بود و اوایل سال ۲۰۲۳ سازمان غذا و دارو دست رد را به سینه این شرکت زد و درخواست ایلان ماسک برای آزمایش بالینی ایمپلنت «نورالینک» در مغز انسان‌ توسط سازمان غذا و داروی آمریکا(FDA) رد شد.

ده‌ها مورد به این شرکت اعلام شد تا پیش از درخواست مجدد برای دریافت مجوز به آن‌ها رسیدگی کند و کارکنان شرکت نورالینک، ده‌ها موضوعی را که باید قبل از انجام آزمایش انسانی به آنها رسیدگی کنند، به رویترز اعلام کردند.

موارد ذکر شده توسط سازمان غذا و داروی آمریکا(FDA) شامل وجود باتری لیتیومی در دستگاه، امکان مهاجرت سیم‌های ریز ایمپلنت به سایر نواحی مغز و طرح سوال‌هایی در مورد نحوه قرار دادن دستگاه بدون آسیب رساندن به بافت مغز و برداشتن آن است. ایلان ماسک در اوایل سال ۲۰۲۲ درخواستش را برای آغاز آزمایش‌های بالینی ارائه کرد، اما کارکنان شرکت نورالینک تأکید کردند که وی هنوز همه مشکلات را حل نکرده است.

به گفته‌ شش کارمند فعلی و سابق نورالینک، این ایمپلنت دارای نخ‌های کوچکی است که الکترودها را حمل می‌کند و در سر ثابت می‌شوند، اما سازمان غذا و دارو نگران است که نخ‌ها به سایر نواحی مغز مهاجرت کنند. گفته می‌شد که ماسک تلاش کرده این مشکل را حل کند و ایمپلنت‌ها را روی ده‌ها خوک آزمایش کرده، اما خوش‌شانس نبوده است.

کارشناسان دستگاه‌های مغزی معتقدند که نگرانی‌های سازمان غذا و دارو در مورد باتری نیز به طور بالقوه جدی است. به گفته برخی از کارمندان شرکت نورالینک،  سازمان غذا و داروی آمریکا(FDA) دریافته است که شرکت باید در پژوهش‌های حیوانی نشان دهد که احتمال خرابی باتری بسیار کم است. این سازمان همچنین این سوال را مطرح کرده بود که آیا می‌توان دستگاه را بدون آسیب رساندن به بافت مغز برداشت یا خیر.

سازمان غذا و دارو همچنین نگرانی‌هایی را در مورد اینکه این دستگاه ممکن است بیش از حد گرم شود و به طور بالقوه به بافت مغز آسیب برساند، مطرح کرد.

اما ناکامی نورالینک این بار زیاد به طول نیانجامید و تنها سه ماه بعد و با گذشت هفت سال از تاسیس این شرکت سرانجام تاییدیه سازمان غذا و داروی ایالات متحده(FDA) را برای کاشت رایانه در مغز انسان به دست آورد.

نورالینک در توییتی نوشت: ما با هیجان این خبر را به اشتراک می‌گذاریم که تاییدیه سازمان غذا و دارو آمریکا را برای آغاز اولین مطالعه‌ی بالینی در انسان دریافت کرده‌ایم. این نتیجه‌ی کار باورنکردنی تیم نورالینک در همکاری نزدیک با سازمان غذا و دارو و اولین قدم مهمی است که روزی به فناوری ما اجازه می‌دهد به افراد زیادی کمک کند.

آغاز پذیرش داوطلب برای آزمایش‌های بالینی 

اکنون شرکت نورالینک اعلام کرده است که برای آزمایش بالینی تراشه‌های خود داوطلب می‌پذیرد. این شرکت اعلام کرده که اکنون درخواست‌های‌ داوطلبین انسانی را که مایل به کاشت رابط رایانه‌ای آزمایشی  N۱ این شرکت در مغز خود هستند، می‌پذیرد.

اولین مطالعه انسانی نورالینک، به نام پرایم(PRIME) برگرفته از سرواژه‌های کلمات رابط دقیق رباتیک کاشته شده مغز و رایانه به زبان انگلیسی، توجه افراد مبتلا به فلج چهار اندام به دلیل آسیب نخاعی گردن یا اسکلروز جانبی آمیوتروفیک(ALS) را به خود جلب می‌کند. آنها همچنین باید دستکم ۲۲ سال سن داشته باشند و یک مراقب ثابت و قابل اعتماد نیز داشته باشند.

ماسک در سال ۲۰۲۲ گفت که قصد دارد این دستگاه را در مغز خودش قرار دهد، اما بعید به نظر می‌رسد که او جزو اولین دسته از شرکت‌کنندگان در آزمایش باشد.

نورالینک می‌گوید که می‌خواهد از مطالعه پرایم برای ارزیابی ایمنی ایمپلنت N۱ و ربات جراحی R۱ استفاده کند.

نورالینک در پستی در وبسایت خود توضیح داده است: در طول این مطالعه، ربات R۱ برای قرار دادن نخ‌های بسیار ظریف و انعطاف‌پذیر ایمپلنت N۱ در ناحیه‌ای از مغز که تصمیم برای حرکت را کنترل می‌کند، به‌ کار می‌رود. هنگامی که ایمپلنت N۱ در جای خود قرار گیرد، از نظر زیبایی ‌شناختی نامرئی است و برای ضبط و انتقال سیگنال‌های مغز به صورت بی‌سیم به اپلیکیشنی که تصمیم برای حرکت را رمزگشایی می‌کند، وابسته است.

به گفته نورالینک مطالعه پرایم نشان دهنده گام مهمی در تلاش برای توسعه یک رابط مغزی برای ایجاد استقلال در افرادی است که نیازهای پزشکی برآورده نشده دارند.

اکنون هنوز روزهای اولیه نورالینک در آزمایش‌های انسانی است اما اگر این تراشه‌ها به درستی کار کنند، این اتفاق می‌تواند آغاز عصر جدیدی برای قربانیان بی‌شماری که از اختلالات عصبی، آسیب‌های مغزی، معلولیت و موارد دیگر رنج می‌برند، باشد.