برخی فناوری‌های BCI تحت آزمایش در چین، از نظر طراحی کم‌تهاجمی و کارایی، در مواردی از نمونه‌های آمریکایی نظیر Neuralink پیشی گرفته‌اند.
در یکی از پروژه‌های پیشرفته چین در حوزه «رابط مغز و رایانه» (BCI)، مردی که دست و پا ندارد توانست با کمک یک تراشه مغزی، بازی‌های رایانه‌ای انجام دهد. این تنها یکی از نمونه‌های رو‌به‌رشد فناوری‌های BCI است که هم‌اکنون در چین روی انسان‌ها آزمایش می‌شود.
سیستم BCI مورد نظر توسط شرکت فناوری پزشکی StairMed در شانگهای توسعه یافته است. این فناوری از نظر عملکرد مشابه ایمپلنت‌های شرکت آمریکایی Neuralink (متعلق به ایلان ماسک) است، با این تفاوت که دستگاه چینی طراحی ساده‌تر، اندازه‌ای کوچکتر و ساختاری کمتر تهاجمی دارد.
اگرچه چین در حوزه‌ی رابط‌های مغز و رایانه (BCI) به اندازه‌ی آمریکا سابقه ندارد، اما سرعت رشد و پیشرفت آن چشمگیر است. بسیاری از دستگاه‌هایی که هم‌اکنون در چین آزمایش می‌شوند، نسخه‌های ساده‌شده‌ای از نمونه‌های آمریکایی هستند. با این حال، به گفته‌ی ژنگ‌وو لیو، مهندس برق از دانشگاه هنگ‌کنگ، «تحقیقات BCI در چین با سرعت زیادی در حال پیشروی است.»
به گفته کریستین هرف، مهندس عصبی از دانشگاه ماستریخت هلند و برگزارکننده کنفرانس BCI در شانگهای سال گذشته، :«پژوهشگران چینی در زمینه‌هایی مانند توسعه الگوریتم‌های رمزگشایی سیگنال‌های عصبی و طراحی دستگاه‌های کاشت‌پذیر پیشرفت‌های چشمگیری داشته‌اند.»
حمایت دولت چین از حوزه رابط مغز و رایانه (BCI)
دولت چین سیستم‌های مغز-رایانه را به‌عنوان یکی از حوزه‌های کلیدی نوآوری شناسایی کرده و سرمایه‌گذاری‌های قابل‌توجهی در این زمینه انجام داده است. یوانینگ لی، عصب‌پژوه محاسباتی دانشگاه شانگهای‌تک، می‌گوید: «نسل جدیدی از دانشمندان جوان وارد موج نوآوری BCI در چین شده‌اند که اغلب ارتباط نزدیکی با صنعت دارند.»
علاوه بر این، چین با داشتن زیرساخت‌های پزشکی گسترده و جمعیت قابل توجه، شرایط مناسبی برای آزمایش و ارزیابی فناوری‌های جدید در این حوزه فراهم کرده است. لی معتقد است: «پیشرفت‌هایی که در چین حاصل می‌شود، می‌تواند برای بیماران و پژوهشگران در سراسر جهان سودمند باشد.»
تاکنون چندین تیم چینی نتایج اولیه آزمایش‌های بالینی خود را اعلام کرده‌اند، هرچند این یافته‌ها هنوز در مجلات علمی معتبر به‌صورت داوری‌شده منتشر نشده‌اند.
نمونه‌ای از فناوری کم‌تهاجمی: دستگاه بی‌سیم NEO
یکی از دستگاه‌های در حال آزمایش انسانی در زمینه BCI، سیستم بی‌سیم و کم‌تهاجمی NEO است که می‌تواند توانایی حرکت دست را در افراد فلج بازگرداند. این دستگاه با استفاده از یک دستکش پنوماتیک (بادی) و هشت حسگر (پروب) که روی غشای بیرونی مغز (dura mater) نصب می‌شوند، سیگنال‌های حرکتی را دریافت و پردازش می‌کند.
اولین فردی که در اکتبر ۲۰۲۳ این دستگاه را دریافت کرد، توانست قدرت و سرعت گرفتن اشیا را بهبود بخشد. اکنون، پس از گذشت ۲۰ ماه از کاشت ایمپلنت، با کمک آن قادر است غذا بخورد و آب بنوشد. بنا به گفته هونگ بو، مهندس زیست‌پزشکی دانشگاه تسینگ‌هوا در پکن و یکی از سرپرستان پروژه :«تا کنون ۲۰ نفر این ایمپلنت را دریافت کرده‌اند.»
این دستگاه به دلیل جمع‌آوری سیگنال از گروه بزرگی از سلول‌ها، دقت کمتری نسبت به پروب‌های عمیق دارد که فعالیت تک‌تک نورون‌ها را ثبت می‌کنند. به گفته‌ی ژنگ‌تائو ژائو، نورومهندس مؤسسه علوم اعصاب آکادمی علوم چین، این فناوری بیشتر برای کنترل حرکات ساده مناسب است. با این حال، هونگ بو تأکید می‌کند که در ازای کاهش دقت، این دستگاه کم‌تهاجمی‌تر است و دوام و طول عمر بالایی دارد.
تیم NEO با همکاری لیو و جیانشی تانگ، مهندس برق دانشگاه تسینگ‌هوا، در مقاله‌ای که در فوریه در نشریه Nature Electronics منتشر شد، استفاده از تراشه‌های نورومورفیک — تراشه‌هایی الهام‌گرفته از ساختار مغز — را به جای تراشه‌های سیلیکونی معمولی معرفی کردند. این فناوری باعث شده دستگاه کوچکتر، کم‌مصرف‌تر و سریع‌تر در پردازش اطلاعات باشد.
گفت‌وگو به زبان ماندارین و پیشرفت‌های BCI در چین
یک تیم پژوهشی در چین عمیق‌تر از قبل وارد مغز شده است. در ژوئیه ۲۰۲۴، جراحان در شانگهای دستگاهی با ۲۵۶ پروب روی قشر مغز زنی مبتلا به صرع کاشتند. پس از دو هفته تمرین، این زن توانست با استفاده از این دستگاه ساخت شرکت NeuroXess، شبکه‌های اجتماعی را کنترل کند و ویلچر خود را هدایت نماید.
چند ماه بعد، همین تیم در دسامبر، پروب‌هایی را در مغز زنی که در بخش زبانیش تومور داشت، کاشتند. این زن با استفاده از دستگاه توانست به زبان ماندارین با سرعت ۵۰ کلمه در دقیقه و تأخیری تنها ۱۰۰ میلی‌ثانیه به‌صورت بلادرنگ ارتباط برقرار کند — این نخستین بار است که فناوری BCI قادر به رمزگشایی زبان ماندارین در زمان واقعی شده است. به گفته‌ی تایگر تائو، یکی از بنیان‌گذاران و دانشمند ارشد NeuroXess :«البته میانگین سرعت گفتار انسان حدود ۱۵۰ کلمه در دقیقه است و هنوز جای زیادی برای پیشرفت وجود دارد.»
دستگاه عمیق StairMed؛ نخستین آزمایش بالینی تهاجمی BCI در چین
این دستگاه شامل ۶۴ حسگر فوق‌العاده نازک — هر کدام به باریکی یک‌صدم موی انسان — است که در عمق قشر مغز کاشته می‌شوند و به یک دستگاه کوچک و بی‌سیم متصل می‌گردند که قابلیت شارژ و انتقال اطلاعات به‌صورت بی‌سیم را دارد.
اولین داوطلب مرد با استفاده از این سیستم توانست بازی شطرنج انجام دهد و در مسابقات رایانه‌ای شرکت کند.
اگرچه این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی است، نتایج اولیه بسیار امیدوارکننده‌اند. بنیان‌گذار پروژه می‌گوید :« هدف بلندمدت، ترکیب این فناوری با سیستم‌های هوشمندتر است تا افراد بتوانند نه تنها نشانگر رایانه، بلکه ویلچرهای هوشمند، بازوهای رباتیک و حتی ربات‌های پیشرفته را نیز کنترل کنند.»
او معتقد است که با توجه به تعداد بالای شرکت‌های فعال در این حوزه، چین می‌تواند در زمینه BCI از آمریکا پیشی بگیرد.
جمع‌بندی
چین با سرمایه‌گذاری گسترده، نیروی انسانی جوان و دسترسی به جمعیت زیاد بیماران، به سرعت در حال تبدیل شدن به یکی از قطب‌های اصلی جهان در حوزه تراشه‌های مغزی و رابط‌های مغز و رایانه است. پیشرفت‌هایی که امروز در بیمارستان‌های چین حاصل می‌شوند، ممکن است فردا زندگی میلیون‌ها نفر در سراسر جهان را متحول کنند.
منبع: Nature
