دایرةالمعارف دانشبنیانها ۱۱۹؛
ایمپلنت‌های جدید ایلان ماسک در مرز بینایی/ چشم دانشمندان آب نمی‌خورد! + فیلم
ایلان ماسک ادعا کرده است که ایمپلنت‌های چشمی او با قابلیت کاشت در مغز، نه تنها بینایی را به افراد برمی‌گرداند؛ بلکه قدرت دیدی بسیار بالاتر از بینایی طبیعی انسان ایجاد می‌کند.
خبرگزاری علم و فناوری آنا؛ در مطالعه‌ای که به تازگی در مجله ساینس منتشر شده است، محققان دانشگاه واشنگتن ادعای جاه‌طلبانه ایلان ماسک درباره توسعه ایمپلنت‌های چشمی با قدرتی بیشتر از دید طبیعی انسان را به چالش کشیده‌اند. از دید پژوهشگران این ادعا بسیار بعید است، چراکه حتی برترین فناوری مهندسی برای بازیابی بینایی قابل مقایسه با فیزیولوژی عصبی انسان نیست.
در ماه مارس گذشته، ایلان ماسک در پلتفرم ایکس از پیشرفت پروژه «بلایندسایت» (Blindsight) به معنی «درک تصویر بدون دیدن آن» خبر داد که یک ایمپلنت برای قشر مغز است و هدف آن بازیابی بینایی و نیز ارائه بینایی با وضوح بسیار بالاست.
آزمایش موفق روی میمون‌ها
او در این پست نوشت: «ایمپلنت بلایندسایت در حال حاضر روی میمون‌ها در حال آزمایش است و در ابتدا قدرت تفکیک آن مانند گرافیک‌های اولیه بازی نینتِندو پایین خواهد بود، اما در نهایت ممکن است به مرحله‌ای برسد که بسیار قوی‌تر از دید طبیعی انسان باشد. علاوه بر این، تا کنون هیچ میمونی به دلیل کاشت ایمپلنت نورالینک جان خود را از دست نداده یا آسیب جدی ندیده است.»
روش کاشت در مغز
ماسک همچنین گفته است بلایندسایت با قرارگرفتن در مغز افرادی که بینایی ندارند یا چشمان خود را از دست داده‌اند، اطلاعات نوری را پردازش می‌کند تا توانایی «دیدن» ایجاد کند. برای انجام این کار، در قشر بینایی و در پشت مغز که مسئول پردازش و تفسیر اطلاعات بصری از چشم است، میلیون‌ها الکترود ریز کاشته می‌شوند.
انتقاد دانشمندان
اما محققان دانشگاه واشنگتن می‌گویند که در طراحی ایمپلنت‌هایی که مانند بلایندسایت در قشر مغز کاشته می‌شوند، نقص‌های اساسی وجود دارد و پیچیدگی‌های ارتباط چشم با مغز انسان در این فناوری دست کم گرفته شده است. در آزمایش ایمپلنت بلایندسایت از شبیه‌سازی دقیق محاسباتی و بیمار مجازی استفاده شده است و به همین دلیل پژوهشگران استدلال می‌کنند که ایمپلنت‌ها هرگز نمی‌توانند قوی‌تر از دید طبیعی انسان عمل کنند.
همه چیز به محدودیت‌های این الکترود‌ها و توانایی آنها در تحریک سلول‌های عصبی (نورون‌ها) مورد نیاز برای بازآفرینی بینایی برمی‌گردد. این یک فرآیند پیچیده است که متکی بر ایجاد تعداد زیادی کد‌های عصبی پیچیده است که برای به دست آوردن اطلاعات بصری بادی به درستی در مغز پردازش شوند.
هر نورون مسئول رله کردن یک «میدانِ گیرنده» است که این میدان‌ها با سایر نورون‌ها و میدان‌های گیرندۀ دیگر هم‌پوشانی دارند؛ بنابراین هر یک نقطه کوچک نور که به چشم می‌آید، در واقع تعداد زیادی از نورون‌های به هم پیوسته را تحریک می‌کند که به پردازش اطلاعات کمک می‌کنند
چالش تحریک نورون‌ها برای ایجاد بینایی
یان فاین، سرپرست تیم تحقیقات این پروژه و استاد روانشناسی دانشگاه واشنگتن می‌گوید: «حتی برای رسیدن به بینایی معمولی انسان، نه تنها باید تک تک الکترود‌ها را در قشر بینایی تراز کرد، بلکه باید آن را با کد مناسب نیز تحریک کنیم. این یک کار فوق‌العاده پیچیده است، زیرا هر سلول جداگانه کد خاص خود را دارد و نمی‌توان ۴۴ هزار سلول را در یک فرد نابینا تحریک کرد.»
با یک حساب‌وکتاب روی کاغذ می‌توان ۴۵ هزار الکترود را با ۴۵ هزار پیکسل برابر کرد، مانند صفحه نمایش تلویزیون یا رایانه؛ بنابراین هرچه الکترود‌ها بیشتر باشند، تصویر واضح‌تر و دقیق‌تر خواهد بود. با این حال، محققان می‌گویند که هر نورون مسئول رله کردن یک «میدانِ گیرنده» است که این میدان‌ها با سایر نورون‌ها و میدان‌های گیرندۀ دیگر هم‌پوشانی دارند؛ بنابراین هر یک نقطه کوچک نور که به چشم می‌آید، در واقع تعداد زیادی از نورون‌های به هم پیوسته را تحریک می‌کند که به پردازش اطلاعات کمک می‌کنند. به این ترتیب، یک چالش بزرگ در به دست آوردن هر تعداد الکترود برای بازسازی کار هزاران نورون درگیر در این عملکرد پیچیده وجود دارد.
فاین اظهار می‌کند: «مهندسان اغلب، الکترود‌ها را به عنوان تولیدکننده پیکسل تصور می‌کنند، اما زیست‌شناسی این طور نیست. ما امیدواریم که شبیه‌سازی‌های ما بر اساس یک مدل ساده از سیستم بینایی بتواند بینشی در مورد نحوه عملکرد این ایمپلنت‌ها ارائه دهد.»
شبیه‌سازی رایانه‌ای و نتیجه ضعیف
برای نشان دادن اینکه ایمپلنت مغزی چقدر می‌تواند اطلاعات بصری را ضبط کند، محققان شبیه سازی‌های کامپیوتری مختلفی را ایجاد کردند. در یک شبیه‌سازی، آنها کیفیت فیلم یک گربه را هنگام مشاهده با دوربینی با وضوح بالا با این که برای فردی که کاشت بصری در مغزش دارد مقایسه کردند. نتایج نشان داد در حالی که ایمپلنت می‌تواند برخی از اشکال بصری را تشخیص دهد، گربه در فیلم بسیار تار به نظر می‌رسد و تشخیص آن سخت است. در ویدیوی زیر که از نسخه اصلی آزمایش دانشمندان ضبط شده، از ۳۹۹ تا ۵۹۰ الکترود، برای شبیه سازی بینایی استفاده شده است:
در این ویدئوها، محققان دو آرایه مختلف از پیکربندی الکترود را شبیه‌سازی کردند تا نشان دهند که چگونه ویدیوی گربه توسط فردی با ایمپلنت‌های قشر مغز درک می‌شود. محققان خاطرنشان کردند که اگرچه برای کسی که کاملاً نابیناست، این یک پیشرفت به حساب می‌آید، اما این رویکرد بعید است به آن سطح از بازیابی بینایی که ماسک ادعا می‌کند برسد.
این گزارش از پایگاه اینترنتی نیواطلس، به فارسی برگردان شده است.
انتهای پیام/
