تصور کنید دنیای شما به تدریج در مرکز تاریک شود و تنها لبه‌های تصویر باقی بماند؛ این کابوس روزمره حدود ۱۵۰ هزار نفر در سراسر جهان است که به دلیل بیماری استارگارت بینایی خود را از دست داده‌اند. حالا یک تراشه ۲ در ۲ میلی‌متری که در پشت چشم کاشته شده، این تاریکی را به حروف و کلمات تبدیل کرده است.
مکس هوداک (Max Hodak)، مدیرعامل Science Corporation، در جریان ارائه در TechCrunch Disrupt این دستاورد مهم را تأیید کرد. بیماری استارگارت یک اختلال ارثی است که با کشتن سلول‌های حساس به نور در شبکیه خارجی، بینایی مرکزی را تخریب می‌کند. این فرآیند باعث ایجاد یک نقطه کور مرکزی می‌شود که به مرور زمان گسترش می‌یابد. این بیماری در حال حاضر درمان‌ناپذیر تلقی می‌شود، اما نکته کلیدی و امیدوارکننده این است که لایه‌های داخلی شبکیه — یعنی مسیرهای حیاتی که سیگنال‌های بصری را به مغز ارسال می‌کنند — معمولاً سالم می‌مانند.
برای درک این سازوکار، چشم را شبیه به یک دوربین با سنسور سوخته تصور کنید که سیم‌کشی آن به پردازنده هنوز سالم است. شرکت Science با قرار دادن تراشه دقیقاً در جای سنسورهای سوخته، سیگنال‌های الکتریکی را مستقیماً به عصب بینایی می‌فرستد و بدین ترتیب آسیب‌های بیولوژیکی را دور می‌زند. هوداک توضیح داد که بینایی در اصل همان پتانسیل و فعالیت الکتریکی در طول عصب بینایی است؛ بنابراین اگر بتوان عصب را به درستی تحریک کرد، بینایی قابل بازیابی است.
سازوکار PRIMA
طبق اعلام این شرکت، سامانه PRIMA از یک پشته سخت‌افزاری دو بخشی تشکیل شده است:
- ایمپلنت: تراشه‌ای بسیار کوچک که در یک عمل جراحی یک‌ساعته در پشت چشم، یعنی جایی که گیرنده‌های نوری تخریب شده‌اند، کاشته می‌شود. این تراشه در واقع به عنوان گیرنده‌های نوری مصنوعی عمل می‌کند.
- رابط کاربری: عینک‌هایی مجهز به دوربین که محیط اطراف را ثبت کرده و نمای جهان را به تراشه منتقل می‌کنند.
به نقل از هوداک، این ایمپلنت در حال حاضر تصویری سیاه و سفید با کنتراست بالا ارائه می‌دهد. به دلیل ابعاد بسیار کوچک تراشه، میدان دید بیمار محدود است؛ وضعیتی که هوداک آن را به «نگاه کردن از درون یک نی» تشبیه کرده است.
پیشرفتهای بالینی
نخستین بیمار مبتلا به استارگارت در ماه مه ۲۰۲۴ در بیمارستان چشم سیدنی در استرالیا این تراشه را دریافت کرد. نتایج اولیه بسیار امیدوارکننده بود: در اولین جلسه توان‌بخشی، بیمار موفق شد یک حرف را تشخیص دهد و در جلسه دوم توانست یک کلمه کامل را بخواند.
سیستم PRIMA پیش از این به صورت تجاری در اروپا برای بیماران مبتلا به «تحلیل جغرافیایی» (Geographic Atrophy) — که شکل پیشرفتهای از دژنراسیون ماکولا وابسته به سن است — عرضه شده بود، اما اکنون شرکت در حال اثبات این است که این فناوری برای بیماری استارگارت نیز کارآمد است.
Science Corporation در حال حاضر روی نسل بعدی ایمپلنت کار می‌کند تا طی سال آینده روی انسان‌ها آزمایش شود. برای بهبود دستگاه، شرکت باید چالش انحنای چشم را حل کرده و اندازه الکترودها را کوچک‌تر کند. هدف نهایی آن‌ها این است که طی ۵ سال آینده، میدان دید را افزایش داده و به سطح طبیعی و بومیِ تیزبینی بینایی دست یابند.
فراتر از بینایی
این پروژه برای مکس هوداک، هم‌بنیان و رئیس سابق Neuralink، تنها یک گام نخست است. او شبکیه را بخشی از سیستم عصبی مرکزی می‌بیند؛ بنابراین از نظر او، پروتزهای بینایی، کاشت‌های حلزونی و پروتزهای حرکتی، همگی انواع مختلفی از رابط مغز و رایانه (BCI) هستند.
هوداک در سال ۲۰۲۱ شرکت Science Corporation را با هدف توسعه مهندسی عصبی پیشرفته تأسیس کرد. استراتژی اولیه شرکت این است که ابتدا روش‌های خود را به اثبات برساند و با بازگرداندن بینایی به افراد نابینا، یک کسب‌وکار پایدار ایجاد کند. این رویکرد با روندهای جدیدی در تلفیق هوش مصنوعی و زیست‌شناسی همسو است، مشابه آنچه در آزمایشگاه‌های مخفی آنتروپیک برای بررسی زیست‌شناسی واقعی در حال رخ دادن است.
تفاوت استراتژیک این شرکت با نولینک در نحوه دسترسی به مغز است. در حالی که نولینک از رشته‌های تهاجمی استفاده می‌کند که مستقیماً در بافت مغز فرو می‌روند، استراتژی گسترده‌تر Science Corporation شامل سنسورهایی است که داخل جمجمه کاشته شده و روی سطح مغز قرار می‌گیرند. شرکت معتقد است این رویکرد می‌تواند برای نظارت بر فعالیت‌های عصبی در بیماران مبتلا به تومورهای مغزی بسیار مفید باشد.
کاربردهای آینده
این شرکت قصد دارد این فناوری را در چندین وضعیت عصبی به کار بگیرد:
- بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی: هوداک به اولین نشانه بالینی برای یک بیماری تخریب‌کننده عصبی شناخته‌شده اشاره کرد که هنوز نام آن به طور عمومی فاش نشده است.
- بهبود پس از سکته مغزی: با ایجاد اتصالات به بخش‌های عمیق مغز در دو ناحیه مختلف، شرکت تصور می‌کند بتواند «نواحی قشری» جدیدی را جایگزین بافت‌های مغزی کند که در اثر سکته از بین رفته‌اند.
- مهندسی شناختی: مأموریت بلندمدت آن‌ها درک این موضوع است که مغز چگونه «ذهن» را خلق می‌کند و یادگیری نحوه ساخت مغزهای مهندسی‌شده.
برای یک فرد عادی، این فناوری نشان‌دهنده تغییری به سمت افزایش «طول عمر سلامت» (Health Span) است. هوداک معتقد است اگرچه آن‌ها برای افراد ۴۰ ساله سالم طراحی نمی‌کنند، اما اکثر مردم در نهایت تا سن ۶۰ یا ۷۰ سالگی برای حفظ عملکردهای بدنی خود به نوعی BCI نیاز خواهند داشت.
این رویکرد، رابط‌های مغز و رایانه را از یک حوزه خاص برای کنترل کامپیوترها، به یک ضرورت پزشکی بنیادین برای جمعیت‌های سالخورده تبدیل می‌کند. این تحول در سرعت توسعه درمان‌های پزشکی، یادآور پیشرفتهای اخیر در صنعت داروسازی است، جایی که شرکت نوو نوردیسک با بهره‌گیری از ابزارهای هوش مصنوعی توانسته زمان تولید گزارش‌های بالینی خود را به شدت کاهش دهد.
گام بعدی شما
- دنبال کردن نتایج آزمایش‌های نسل دوم تراشه PRIMA برای بررسی افزایش میدان دید.
- مطالعه درباره تفاوت‌های معماری سنسورهای روی-سطحی در برابر رشته‌های تهاجمی نولینک.
- رصد کاربردهای BCI در درمان بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی در سال ۲۰۲۵.
اما داستان سخت‌افزاری این تحول حتی شگفت‌انگیزتر است — به تحلیل ما درباره‌ی تراشه‌های Blackwell مراجعه کنید.
گفتگو