احتمال درمان اختلالات مغزی مختلف با هوش مصنوعی



یک ایمپلنت عصبی که از فناوری استفاده می‌کند، مثل یک ضربان‌ساز برای مغز و می‌تواند برخی از اختلالات مغزی مانند صرع و بیماری پارکینسون را درمان کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، پژوهشگران دانشگاه تورنتو در حال حاضر ترکیبی از هوش مصنوعی و میکروالکترونیک برای ایجاد فناوری نوآورانه‌ای هستند که ایمان و فناوری باشند. این گروه پژوهشی می‌خواهد از ایمپلنت‌های عصبی در تراشه‌های سیلیکونی مینیاتوری به روشی مشابه که برای تولید تراشه‌های مورد استفاده در رایانه‌های امروزی انجام می‌شود، استفاده کند.

بازیابی نورونها

شیلین لیو(Xilin Liu) پژوهشگر ارشد و استادیار دانشکده کاربردی و مهندسی در دانشگاه تورنتو می‌گوید: نورون‌ها از روش‌های الکتریکی با استفاده از ترکیب می‌کنند و یک ایمپلنت عصبی درمانی، مانند ضربان‌سازی برای مغز، حرکت علوم الکتریکی می‌کند و موارد در رعشه یا تشنج. سعی‌ می‌کند نورون‌ها را به حالت طبیعی بازگرداند.

یک کار علمی در حال پیشرفت

لیو اشاره می‌کند که این ایمپلنت عصبی، شبکه‌های عصبی را مانند یک سوئیچ یا مانند دکمه راه‌اندازی مجدد کامپیوتر روشن و خاموش می‌کند. وی همچنین پیچیدگی این پروژه پژوهشی را یادآور می‌شود و می‌کند که آنطور که به نظر می‌رسد، ساده‌تر نمی‌توانستند و پژوهشگران بعدی در تلاش برای درک این پروژه هستند.

لیو همچنین می‌تواند از مرکز فناوری عصبی CRANIA استفاده کند که با همکاری دانشگاه تورنتو و شبکه بهداشت دانشگاهی همکاری می‌کند، می‌گوید: علم به طور کامل عملکرد آن را درک کرده است.

این گروه پژوهشی با هدف بهبود سلامت مغز و ایجاد درمان‌های جایگزین با عصب‌شناسان، اطلاعات و مواد و پزشکان همکاری می‌کند.

پروژه ایمپلنت عصبی این گروه پژوهشی به عنوان یک گزینه درمانی آینده‌نگرانه برای بیمارانی که ممکن است به داروهایی که در حال حاضر واکنش خوبی ندارند، ایجاد شده است. آنها پتانسیل از مصنوعی را به عنوان یک گزینه درمانی هوشیار در آینده می‌بینند که در عین حال واکنش‌های نامطلوب به حرکت از حد در مغز را به حداقل می‌رساند.

گروه پژوهشی این فناوری را CMOS می‌نامند که مخفف نیمه هادی اکسید فلزی مکمل است. این فناوری می‌تواند به اندازه دستگاه و مصرف انرژی آن را کاهش دهد و به نوبه خود خطرات مرتبط با روش جراحی ایمپلنت عصبی را افزایش دهد و مدت زمان مصرف آن را کاهش دهد.

پژوهشگران به منظور ایجاد بهترین نمونه برای ایمپلنت عصبی خود با استفاده از استراتژی‌ها و تکنیک‌های استفاده شده از آنها بهره‌مند می‌شوند و را آزموده‌اند. لیو می‌گوید: ما تکنیک‌های جدید طراحی میکروالکترونیکی مانند حرکت با دقت بالا با سیستم‌سازی شارژ را توسعه داده‌ایم.

استفاده از درک

پژوهشی از یک روش مصنوعی به نام‌های بزرگ (DL) استفاده می‌شود که از روش‌های ماشینی استفاده می‌کنند که از شبکه‌های عصبی مصنوعی استفاده می‌کنند. نتایج از مجموعه‌ای از الگوریتم‌ها استفاده می‌کنند که با داده‌های جدید، اطلاعات سطحی را یاد می‌گیرند و می‌کنند. بخش‌های بزرگ نیز می‌توانند نشانگر زیستی پنهان شامل اندازه‌گیری یا یافتن نشانه‌های بیماری را شناسایی کنند که در روش‌های سنتی نادیده گرفته می‌شوند.

این برای پژوهشگران مفید است، زیرا آنها می‌توانند زمان فعال‌سازی ایمپلنت‌های عصبی را بر اساس نشانگرهای زیستی انجام دهند و نمی‌توانند به طور مداوم حرکت را تخمین بزنند یا مدام از آن استفاده کنند.

لیو می‌گوید: مجموعه ایمپلنت‌های موجود بدون توجه به وضعیت بیمار، حرکت را با سرعت ثابتی تولید می‌کنند. در حالی که ما با می‌توانیم ایمپلنت‌های عصبی را در زمان بهینه و تنها در صورت لزوم فعال کنیم.

با این حال، یکی از نکاتی که قابل ذکر است، محاسباتی است. لیو می‌گوید برای مثال، یک ایمپلنت عصبی در صورت از دست دادن ارتباطات مخابراتی مانند زمانی که بیمار در آسانسور یا هواپیما قرار بگیرد، نمی‌تواند از کار بیفتد.

وی می‌افزاید که هزینه‌های محاسباتی مدل‌های طراحی، ترکیبی از چنین فناوری را به چالشی تبدیل می‌کند.

پژوهشی به منظور کاهش هزینه‌های گروه‌های محاسباتی، روش‌هایی را برای آموزش مدل‌ها تنها بر اساس شرایط هر بیمار ایجاد کرده است.

آینده ایمپلنت‌های عصبی

در مجله Neural Engineering منتشر شده است و لیو می‌خواهد این پژوهش را گسترش دهد. وی می‌گوید که گروهش می‌تواند در کاربردهای بالینی و روش‌های پزشکی فراتر از تشعشعات استفاده شود.

لیو می‌خواهد از این فناوری برای انواع اختلالات مغزی استفاده کند که نزدیک به یک نفر از افراد را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می‌دهد. وی امیدوار است همراه با مطالعه این ایمپلنت بر بیماری‌های صرع و پارکینسون، درمان‌های بیماران مبتلا به زوال عقل، درد مزمن، بیماری آلزایمر و بیماری ایجاد کند.

انتهای پیام



منبع