غرسة دماغية

فأر تجارب بغرسة دماغية تستخدم لتسجيل الأنشطة العصبية.

الغرسات الدماغية Brain implants، أو الغرسات العصبية هي الأجهزة التكنولوجية التي تتصل مباشرة بالاشياء البيولوجية في الدماغ - توضع عادة على سطح الدماغ، أو تعلق على قشرة الدماغ . يتمثل أحد الأغراض الشائعة لغرسة الدماغ الحديثة وتركيز الكثير من الأبحاث الحالية في إنشاء طرف اصطناعي طبي حيوي يلتف على مناطق في الدماغ أصبحت مختلة وظيفيًا بعد السكتة الدماغية أو إصابات الرأس الأخرى .[1] وهذا يشمل الاستبدال الحسي ، على سبيل المثال ، في الادراك البصري . تُستخدم غرسات الدماغ الأخرى في التجارب على الحيوانات ببساطة لتسجيل نشاط الدماغ لأسباب علمية. تتضمن بعض عمليات غرسة الدماغ إنشاء واجهات بين الأنظمة العصبية وشرائح الكمبيوتر . هذا العمل جزء من مجال بحثي أوسع يسمى واجهات الدماغ والحاسوب . (تتضمن أبحاث واجهة الدماغ والحاسوب أيضًا تقنية مثل مصفوفات رسم المخ التي تسمح بالواجهة بين العقل والآلة ولكنها لا تتطلب غرسًا مباشرًا للجهاز

أصبحت الغرسات العصبية مثل التحفيز العميق للدماغ وتحفيز العصب المبهم روتينية بشكل متزايد للمرضى المصابين بمرض باركنسن والاكتئاب السريري على التوالي.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الغرض

تحفز الغرسات الدماغية كهربائياً ، أو تمنع [2] أو تسجل (أو تسجل وتحفز في نفس الوقت. الإشارات من الخلايا العصبية الفردية أو مجموعات الخلايا العصبية ( الشبكات العصبية البيولوجية ) في الدماغ. تسمى تقنية الحجب انسداد المبهم داخل البطن .[2] لا يمكن القيام بذلك إلا عندما تكون الارتباطات الوظيفية لهذه الخلايا العصبية معروفة تقريبًا. بسبب تعقيد المعالجة العصبية وعدم القدرة على الوصول إلى إشارات ذات صلة بجهد الفعل باستخدام تقنيات التصوير العصبي ، فإن تطبيق غرسات الدماغ كان محدودًا بشكل خطير حتى التطورات الأخيرة في الفسيولوجيا العصبية وقوة معالجة الكمبيوتر. يتم إجراء الكثير من الأبحاث أيضًا على الكيمياء السطحية للغرسات العصبية في محاولة لتصميم منتجات تقلل من جميع الآثار السلبية التي يمكن أن تحدثها الغرسة النشطة على الدماغ ، والتي يمكن أن يمتلكها الجسم على وظيفة الغرسة. يستكشف الباحثون أيضًا مجموعة من أنظمة التوصيل ، مثل استخدام الأوردة ، لتقديم هذه الغرسات دون جراحة الدماغ ؛ من خلال ترك الجمجمة مغلقة ، يمكن للمرضى الحصول على غرساتهم العصبية دون التعرض لخطر كبير من النوبات أو السكتات الدماغية أو الإعاقات العصبية الدائمة ، والتي يمكن أن تكون ناجمة عن جراحة الدماغ المفتوح .[3]


الأبحاث والتطبيقات

أحرز البحث في الإحلال الحسي تقدمًا كبيرًا منذ عام 1970. خاصة في مجال الرؤية ، نظرًا للمعرفة بعمل الجهاز البصري ، تم تطبيق غرسات العين (غالبًا ما تتضمن بعض عمليات زرع الدماغ أو المراقبة) بنجاح واضح. للسمع ، يتم استخدام غرسات القوقعة الصناعية لتحفيز العصب السمعي مباشرة. العصب الدهليزي القوقعي هو جزء من الجهاز العصبي المحيطي ، لكن الواجهة تشبه تلك الموجودة في غرسات الدماغ الحقيقية.

أظهرت العديد من المشاريع نجاحًا في التسجيل من أدمغة الحيوانات لفترات طويلة من الزمن. في وقت مبكر من عام 1976 ، قام الباحثون في المعاهد الوطنية للصحة بقيادة إدوارد شميدت بعمل تسجيلات محتملة لإشارات من القشرة الحركية للقرد الريسوسي باستخدام أقطاب "هابين" غير متحركة,[4] ما في ذلك التسجيل من الخلايا العصبية المفردة لأكثر من 30 يومًا ، وتسجيلات متسقة لأكثر من ثلاث سنوات من أفضل الأقطاب الكهربائية .

صُنعت أقطاب "هاتبين" من الإيريديوم النقي ومعزول بمادة بارلين ، وهي المواد المستخدمة حاليًا في تنفيذ Cyberkinetics في مصفوفة يوتا .[5] هذه الأقطاب الكهربائية نفسها ، أو مشتقاتها باستخدام نفس مواد الأقطاب الكهربائية المتوافقة حيويًا ، تُستخدم حاليًا في مختبرات الأطراف الاصطناعية البصرية ، ,[6] المختبرات التي تدرس الأساس العصبي للتعلم,[7] ونُهج الأطراف الصناعية الحركية بخلاف تحقيقات Cyberkinetics .[8]

رسم تخطيطي للمصفوفى الكهربائية "يوتا"

تنتج مجموعات المختبرات الأخرى غرساتها الخاصة لتوفير إمكانات فريدة غير متوفرة من المنتجات التجارية .[9][10][11][12]

تشمل الإنجازات: دراسات حول عملية إعادة توصيل الأسلاك الوظيفية للدماغ خلال تعلم التمييز الحسي ,[13] القرود فوق الأذرع الروبوتية ,[14] التحكم عن بعد بالأجهزة الميكانيكية بواسطة القرود والبشر ,[15] التحكم عن بعد في تحركات الصراصير ,[16] أول استخدام تم الإبلاغ عنه لمصفوفة يوتا في الإنسان للإشارات ثنائية الاتجاه. .[17] يقوم عدد من المجموعات حاليًا بإجراء عمليات زرع صناعية أولية للحركة في البشر. تقتصر هذه الدراسات حاليًا على عدة أشهر بسبب طول عمر الغرسات. تشكل المصفوفة الآن مكون المستشعر في بوابة الدماغ.

يتم إجراء الكثير من الأبحاث أيضًا على الكيمياء السطحية للغرسات العصبية في محاولة لتصميم منتجات تقلل من جميع الآثار السلبية التي يمكن أن تحدثها الغرسة النشطة على الدماغ ، والتي يمكن أن يمتلكها الجسم على وظيفة الغرسة.

هناك نوع آخر من الغرسات العصبية التي يتم تجربتها وهي رقائق السيليكون للذاكرة العصبية الاصطناعية ، والتي تحاكي معالجة الإشارات التي تقوم بها الخلايا العصبية العاملة التي تسمح لأدمغة الناس بتكوين ذكريات طويلة المدى.

في عام 2016 ، أعلن العلماء في جامعة إلينوي في إربانا-شامپين عن تطوير مستشعرات دماغية دقيقة لاستخدام المراقبة بعد الجراحة ، والتي تتلاشى عندما لا تكون هناك حاجة إليها. .[18]

في عام 2016 ، نشر علماء من جامعة ملبورن بيانات إثبات المفهوم المتعلقة باكتشاف ستينت رود ، وهو جهاز مزروع عبر الوريد الوداجي ، أظهر إمكانية تصميم جهاز تسجيل عصبي على دعامة وزرعها في الأوعية الدموية في الدماغ ، دون الحاجة إلى جراحة الدماغ المفتوحة. يتم تطوير منصة التكنولوجيا للمرضى المصابين بالشلل لتسهيل التحكم في الأجهزة الخارجية مثل الأطراف الروبوتية وأجهزة الكمبيوتر والهياكل الخارجية من خلال ترجمة نشاط الدماغ. قد يساعد في النهاية في تشخيص وعلاج مجموعة من أمراض الدماغ ، مثل الصرع ومرض باركنسن .[19]

العسكرية

أعلنت دارپا عن اهتمامها بتطوير "حشرات سايبورغ" لنقل البيانات من أجهزة الاستشعار المزروعة في الحشرة خلال مرحلة الشرنقة . سيتم التحكم في حركة الحشرة من خلال نظام ميكانيكي كهربائي دقيق (MEMS) ويمكن تصور مسح البيئة أو اكتشاف المتفجرات والغاز .[20] وبالمثل ، تقوم دارپا بتطوير غرسة عصبية للتحكم عن بعد في حركة أسماك القرش . سيتم بعد ذلك استغلال الحواس الفريدة لسمك القرش لتوفير تغذية ارتجاع للبيانات فيما يتعلق بحركة سفينة العدو أو المتفجرات تحت الماء .[21]

في عام 2006 ، اخترع باحثون في جامعة كورنيل [22] إجراءً جراحيًا جديدًا لزرع الهياكل الاصطناعية في الحشرات أثناء تطورها المتحولة. .[23][24] أظهر نفس الباحثين أول سايبورغ من الحشرات ، وهي عثة بها إلكترونيات متكاملة في صدرها .[25][26] أدى النجاح الأولي لهذه التقنيات إلى زيادة البحث وإنشاء برنامج يسمى Hybrid-Insect-MEMS، HI-MEMS. هدفها ، وفقًا لمكتب تكنولوجيا النظم الدقيقة التابع لـدارپا ، هو تطوير "واجهات ربط بين الآلة والحشرات بإحكام عن طريق وضع أنظمة ميكانيكية دقيقة داخل الحشرات خلال المراحل الأولى من التحول" ".[27]

تمت محاولة استخدام الغرسات العصبية مؤخرًا ، بنجاح ، على الصراصير. تم وضع أقطاب كهربائية مطبقة جراحيًا على الحشرة ، والتي يتحكم بها الإنسان عن بعد. أظهرت النتائج ، على الرغم من اختلافها في بعض الأحيان ، أنه يمكن التحكم في الصرصور عن طريق النبضات التي يتلقاها عبر الأقطاب الكهربائية. تمول دارپا الآن هذا البحث بسبب تطبيقاته المفيدة الواضحة للجيش ومجالات أخرى [28]

في عام 2009 في مؤتمر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) للأنظمة الميكانيكية الإلكترونية الدقيقة (MEMS) في إيطاليا ، أظهر الباحثون أول سايبورغ "لاسلكي" .[29] كان المهندسون في جامعة كاليفورنيا في بيركلي رائدين في تصميم " خنفساء تعمل بالتحكم عن بعد " ، بتمويل من برنامج DARPA HI-MEMS .[30]تبع ذلك في وقت لاحق من ذلك العام عرض للتحكم اللاسلكي في عثة سايبورغ "بمساعدة الرفع" .[31]

في النهاية يخطط الباحثون لتطوير HI-MEMS لليعسوب والنحل والجرذان والحمام .[32][33] لكي يتم اعتبار خطأ HI-MEMS الإلكتروني ناجحًا ، يجب أن يطير 100 metres (330 ft) من نقطة البداية ، موجهة عبر الكمبيوتر إلى هبوط متحكم به على بعد 5 metres (16 ft) لنقطة نهاية محددة 5 metres (16 ft) مجرد الهبوط ، يجب أن يظل البق السيبراني في مكانه .[32]

في عام 2012 ، قدمت وكالة دارپا تمويلًا أوليًا [34] للدكتور توماس أوكسلي ، أخصائي التدخل العصبي في مستشفى ماونت سيناي في مدينة نيويورك ، لتقنية أصبحت تُعرف باسم Stentrode. كانت مجموعة Oxley في أستراليا هي الوحيدة غير الأمريكية التي تمولها دارپا كجزء من برنامج موثوق لتقنية الواجهة العصبية (RE-NET). .[35] هذه التقنية هي الأولى التي تحاول توفير غرسات عصبية من خلال إجراء جراحي طفيف التوغل لا يتطلب قطعًا في الجمجمة. أي ، مصفوفة إلكترود مبنية على دعامة ذاتية التوسيع ، تُزرع في الدماغ عبر تصوير الأوعية الدماغية. يمكن أن يوفر هذا المسار وصولاً آمنًا وسهلاً ويلتقط إشارة قوية لعدد من المؤشرات بخلاف معالجة الشلل ، وهو حاليًا في التجارب السريرية [36] في المرضى الذين يعانون من شلل حاد ويسعون إلى استعادة القدرة على التواصل .

في عام 2015 ، تم الإبلاغ عن أن العلماء من مختبر الإدراك والتعرف على التقنيات العصبية في الجامعة الفيدرالية الجنوبية في روستوف-أون-دون اقترحوا استخدام الفئران ذات الرقائق الدقيقة المزروعة في أدمغتهم للكشف عن الأجهزة المتفجرة. .[37][38][39]

في عام 2016 ، أفيد أن المهندسين الأمريكيين يطورون نظامًا من شأنه أن يحول الجراد إلى "أجهزة الكشف عن المتفجرات التي يتم التحكم فيها عن بعد" مع وجود أقطاب كهربائية في أدمغتهم ترسل المعلومات حول المواد الخطرة إلى مشغليها .[40]

إعادة التأهيل

انظر أيضاً: التكنولوجيا النانوية and التكنولوجيا العصبية

تم استخدام المحفزات العصبية منذ عام 1997 لتخفيف أعراض أمراض مثل الصرع ومرض باركنسن وخلل التوتر العضلي والاكتئاب مؤخرًا.

تُصنع غرسات الدماغ الحالية من مجموعة متنوعة من المواد مثل التنجستن والسيليكون والبلاتين - الإيريديوم أو حتى الصلب المقاوم للصدأ . قد تستفيد غرسات الدماغ المستقبلية من مواد أكثر غرابة مثل ألياف الكربون النانوية ( الأنابيب النانوية ) و كربونات پولي‌يوريثان .

كما يتم استكشاف غرسات الدماغ من قبل DARPA كجزء من برنامج تقنية الواجهة العصبية الموثوقة (RE-NET) الذي تم إطلاقه في عام 2010 لتلبية الحاجة إلى واجهات عصبية عالية الأداء للتحكم في الوظائف البارعة التي أصبحت ممكنة بفضل الأطراف الاصطناعية المتقدمة لـ DARPA. الهدف هو توفير عرض نطاق ترددي عالي وواجهة تحكم بديهية لهذه الأطراف ، من أجل تحقيق إمكاناتها الكاملة لتحسين نوعية الحياة للجنود الجرحى .[41]

علاج الأمراض

الشلل

الغرسات الدماغية على رأس جيرت-يان أوسكام.
جيرت-يان أوسكام يمشي مجددا بعد علاجه بالغرسة المخية، مايو 2023.


عام 2011 تعرض جيرت-يان أوسكام تعرض لحادث دراجة نارية في الصين أصابه بالشلل من الوركين إلى أسفل. حالياً، مع مجموعة من الأجهزة، منحه العلماء السيطرة على الجزء السفلي من جسده مرة أخرى. قال أوسكام في تصريح صحفي: "على مدى 12 عامًا، كنت أحاول استعادة قدمي. لقد تعلمت الآن كيفية المشي بشكل طبيعي".

في دراسة نُشرت يوم الأربعاء في مجلة ناتشر، وصف باحثون في سويسرا عمليات زرع توفر "جسرًا رقميًا" بين مخ أوسكام وحبله الشوكي، متجاوزًا الأجزاء المصابة. سمح هذا الاكتشاف للسيد أوسكام، 40 عامًا، بالوقوف والمشي والصعود على منحدر شديد الانحدار بمساعدة المشاة فقط. بعد مرور أكثر من عام على إدخال الغرسة، احتفظ بهذه القدرات وأظهر بالفعل علامات الشفاء العصبي، والمشي باستخدام العكازات حتى عندما تم إيقاف المزروعة.[42]

بحسب جريجوار كورتين، إخصائي الحبل الشوكي في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان: "لقد استوعبنا أفكار جيرت-جان، وترجمنا هذه الأفكار إلى تحفيز للحبل الشوكي لإعادة تأسيس الحركة الإرادية". أضافت جوسلين بلوخ، عالمة الأعصاب في جامعة لوزان التي وضعت الغرسة في مخ السيد أوسكام، "لقد كان خيالًا علميًا في البداية بالنسبة لي، لكنه أصبح حقيقيًا اليوم".

كان هناك عدد من التطورات في العلاج التكنولوجي لإصابات الحبل الشوكي في العقود الأخيرة. عام 2016، تمكنت مجموعة من العلماء بقيادة الدكتور كورتين من استعادة القدرة على المشي في القرود المشلولة، وساعد آخر رجلًا على استعادة السيطرة على يده المشلولة. عام 2018، ابتكرت مجموعة مختلفة من العلماء، بقيادة الدكتور كورتين أيضًا، طريقة لتحفيز المخ باستخدام مولدات النبضات الكهربائية، مما يسمح للمصابين بالشلل الجزئي بالمشي وركوب الدراجات مرة أخرى. عام 2022، سمحت إجراءات تحفيز المخ الأكثر تقدمًا للأشخاص المصابين بالشلل بالسباحة والمشي وركوب الدراجة في غضون يوم واحد من العلاج.

خضع السيد أوسكام لإجراءات تحفيز في السنوات السابقة، واستعاد بعض القدرة على المشي، ولكن في النهاية توقف تحسنه. في المؤتمر الصحفي، قال السيد أوسكام إن تقنيات التحفيز هذه تركته يشعر بأن هناك شيئًا غريبًا في الحركة، مسافة غريبة بين عقله وجسده. لقد غيرت الواجهة الجديدة هذا، حيث قال: "كان التحفيز من قبل يسيطر علي، والآن أنا أتحكم في التحفيز."

في الدراسة الجديدة، استفادت واجهة المخ-العمود الفقري، كما أسماها الباحثون، من وحدة فك ترميز الذكاء الاصطناعي لقراءة مقاصد السيد أوسكام - يمكن اكتشافها كإشارات كهربائية في مخه- ومطابقتها مع حركات العضلات. تم الحفاظ على مسببات الحركة الطبيعية، من الفكر إلى النية إلى الفعل. الإضافة الوحيدة، كما وصفها الدكتور كورتين، كانت الجسر الرقمي الذي يمتد على الأجزاء المصابة من العمود الفقري.

قال أندرو جاكسون، عالم الأعصاب في جامعة نيوكاسل، الذي لم يشارك في الدراسة: "إنها تثير أسئلة مثيرة للاهتمام حول الاستقلالية، ومصدر الأوامر. أنت تواصل طمس الحدود الفلسفية بين ما هو المخ وما هي التكنولوجيا ".

وأضاف الدكتور جاكسون أن العلماء في هذا المجال كانوا ينظّرون حول ربط المخ بمحفزات الحبل الشوكي لعقود من الزمن، لكن هذا يمثل المرة الأولى التي يحققون فيها مثل هذا النجاح في مريض بشري. قال: "من السهل القول، إن القيام بذلك أصعب بكثير".

لتحقيق هذه النتيجة، قام الباحثون أولاً بزرع أقطاب كهربائية في جمجمة السيد أوسكام وعموده الفقري. ثم استخدم الفريق برنامج التعلم الآلي لملاحظة أي أجزاء من المخ تضيء أثناء محاولته تحريك أجزاء مختلفة من جسده. كان مفكك الشفرة هذا قادرًا على مطابقة نشاط أقطاب كهربائية معينة بنوايا معينة: أضاء أحد التكوين كلما حاول السيد أوسكام تحريك كاحليه، وآخر عندما حاول تحريك وركيه.

ثم استخدم الباحثون خوارزمية أخرى لربط غرسة المخ بالعمود الفقري، والتي تم تعيينها لإرسال إشارات كهربائية إلى أجزاء مختلفة من جسده، مما يؤدي إلى الحركة. كانت الخوارزمية قادرة على حساب الاختلافات الطفيفة في اتجاه وسرعة كل تقلص واسترخاء عضلي. ولأن الإشارات بين المخ والعمود الفقري تُرسل كل 300 مللي ثانية، يمكن للسيد أوسكام تعديل استراتيجيته بسرعة بناءً على ما كان يعمل وما لم يكن كذلك. خلال جلسة العلاج الأولى يمكنه أن يلف عضلات وركه.

على مدى الأشهر القليلة التالية، صقل الباحثون واجهة المخ-العمود الفقري لتناسب بشكل أفضل الإجراءات الأساسية مثل المشي والوقوف. اكتسب السيد أوسكام مشية صحية إلى حد ما وتمكن من اجتياز الدرجات والمنحدرات بسهولة نسبية، حتى بعد شهور دون علاج. علاوة على ذلك، بعد عام من العلاج، بدأ يلاحظ تحسنًا واضحًا في حركته دون مساعدة من واجهة المخ-العمود الفقري. وثق الباحثون هذه التحسينات في اختبارات تحمل الوزن، والتوازن والمشي.

الآن، يمكن للسيد أوسكام أن يمشي بطريقة محدودة حول منزله، والصعود إلى السيارة والنزول منها والوقوف في البار لتناول مشروب. قال لأول مرة إنه يشعر وكأنه الشخص المسيطر.

أقر الباحثون بوجود قيود في عملهم. من الصعب التمييز بين النوايا الدقيقة في المخ، وعلى الرغم من أن واجهة المخ-العمود الفقري الحالية مناسبة للمشي، إلا أنه ربما لا يمكن قول الشيء نفسه لاستعادة حركة الجزء العلوي من الجسم. يعتبر العلاج أيضًا غازيًا، ويتطلب عمليات جراحية متعددة وساعات من العلاج الطبيعي. النظام الحالي لا يعالج كل شلل الحبل الشوكي.

لكن الفريق كان يأمل في أن تؤدي التطورات الإضافية إلى جعل العلاج أكثر سهولة وفعالية بشكل منهجي. قال الدكتور كورتين: "هذا هو هدفنا الحقيقي، لجعل هذه التكنولوجيا متاحة في جميع أنحاء العالم لجميع المرضى الذين يحتاجون إليها."


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الأبحاث التاريخية

انظر أيضاً: تاريخ التصوير العصبي

في عام 1870 ، أثبت إدوارد هيتسيج وجوستاف فريتش أن التحفيز الكهربائي لأدمغة الكلاب يمكن أن ينتج حركات. أظهر روبرت بارثولو أن الشيء نفسه ينطبق على البشر في عام 1874. بحلول بداية القرن العشرين ، بدأ فيدور كراوس في رسم خريطة منهجية لمناطق الدماغ البشري ، باستخدام المرضى الذين خضعوا لجراحة في الدماغ .

تم إجراء بحث بارز في الخمسينيات من القرن الماضي. أجرى روبرت ج. هيث تجارب مع مرضى عقلية عدوانية ، بهدف التأثير على الحالة المزاجية لرعاياه من خلال التحفيز الكهربائي. .[43]

أظهر عالم فسيولوجيا جامعة ييل خوسيه ديلجادو سيطرة محدودة على سلوكيات الحيوانات والبشر باستخدام التحفيز الإلكتروني. اخترع stimoceiver أو محفز عبر الجلد ، جهاز مزروع في الدماغ لنقل النبضات الكهربائية التي تعدل السلوكيات الأساسية مثل العدوان أو أحاسيس الفرح.

كتب ديلجادو لاحقًا كتابًا متداولا عن التحكم بالعقل ، يُدعى التحكم الفيزيائي للعقل ، حيث قال: "لقد تم إثبات جدوى التحكم عن بعد في الأنشطة في عدة أنواع من الحيوانات [. . . ] الهدف النهائي من هذا البحث هو توفير فهم للآليات المشاركة في التحكم في اتجاه الحيوانات وتقديم أنظمة عملية مناسبة للتطبيق البشري

في الخمسينيات من القرن الماضي ، مولت وكالة المخابرات المركزية أيضًا البحث في تقنيات التحكم في العقل ، من خلال برامج مثل MKULTRA . ربما لأنه تلقى تمويلًا لبعض الأبحاث من خلال مكتب الولايات المتحدة للبحوث البحرية ، فقد تم اقتراح (ولكن لم يتم إثبات ذلك) أن Delgado تلقى أيضًا دعمًا من خلال وكالة المخابرات المركزية. وقد نفى هذا الادعاء في مقال نشر عام 2005 في مجلة Scientific American ووصفه فقط بأنه تكهنات من قبل أصحاب نظرية المؤامرة. وذكر أن بحثه لم يكن سوى دافع علمي تدريجي لفهم كيفية عمل الدماغ.

تُعد التطورات الحديثة في التقنيات العصبية والتصوير العصبي ، إلى جانب زيادة فهم الدوائر العصبية ، من العوامل التي تساهم في الارتفاع السريع في استخدام علاجات التحفيز العصبي لعلاج مجموعة واسعة بشكل متزايد من الاضطرابات العصبية والنفسية. تتطور تقنيات التحفيز الكهربائي بعد أن ظلت راكدة إلى حد ما على مدار الثلاثين عامًا الماضية ، وتتجه نحو أنظمة التحكم العلاجي ذات الحلقة المغلقة المحتملة مع القدرة على تقديم تحفيز بدقة مكانية أعلى لتوفير تعديل عصبي مخصص مستمر لتحقيق نتائج سريرية مثالية. .[44]

المخاوف والاعتبارات الأخلاقية

انظر أيضاً: أخلاقيات عصبية

تشمل الأسئلة الأخلاقية التي طرحت من هم المرشحين الجيدين لتلقي الغرسات العصبية وما هي الاستخدامات الجيدة والسيئة للزرعات العصبية. في حين أن التحفيز العميق للدماغ أصبح روتينيًا بشكل متزايد لمرضى مرض باركنسن ، فقد تكون هناك بعض الآثار الجانبية السلوكية. تصف التقارير الواردة في المنشورات إمكانية الخمول، والهلوسة ، والمقامرة القهرية ، وفرط الرغبة الجنسية ، والخلل الإدراكي ، والاكتئاب. ومع ذلك ، قد تكون هذه مؤقتة وتتعلق بالتثبيت الصحيح للمحفز ومعايرته وبالتالي يمكن عكسها .[45]

يرى بعض أنصار ما بعد الإنسانية ، مثل ريموند كورزويل وكيفن وارويك ، أن عمليات زرع الدماغ جزء من الخطوة التالية للبشر في التقدم والتطور ، في حين أن آخرين ، وخاصة المحافظين البيولوجيين ، يعتبرونها غير طبيعية ، حيث تفقد البشرية الصفات الإنسانية الأساسية. إنه يثير جدلاً مشابهًا لأشكال أخرى من التعزيز البشري . على سبيل المثال ، يُقال إن الغرسات ستغير الأشخاص تقنيًا إلى كائنات إلكترونية ( سايبورغ ). من المتوقع أيضًا أن تتوافق جميع الأبحاث مع إعلان هلسنكي . علاوة على ذلك ، تنطبق الواجبات القانونية المعتادة مثل تقديم المعلومات إلى الشخص الذي يرتدي الغرسات وأن الغرسات طوعية ، مع استثناءات قليلة (جدًا).

تتضمن المخاوف الأخرى نقاط ضعف الغرسات العصبية للجرائم الإلكترونية أو المراقبة التدخلية حيث يمكن اختراق الغرسات العصبية أو إساءة استخدامها أو تصميمها بشكل خاطئ. .[46]

يذكر صادجا أن "الأفكار الخاصة للفرد مهمة للحماية" ولا تعتبر أن تكليف الحكومة أو أي شركة بحمايتها فكرة جيدة. ويلاحظ والتر جلانون ، عالم أخلاقيات الأعصاب بجامعة كالجاري ، أن "هناك خطر اختراق الرقائق الدقيقة من قبل أطراف ثالثة" وأن "هذا يمكن أن يتعارض مع نية المستخدم في القيام بإجراءات ، وينتهك الخصوصية من خلال استخراج المعلومات من الشريحة". ".[47]

في الخيال والفلسفة

انظر أيضاً: تصنيف:واجهة الدماغ-حاسوب في الخيال



انظر أيضاً

مرئيات

إيلون مسك يستعرض شريحة غُرست في أنثى خنزير، من إنتاج شركة
نيورالينك، أغسطس 2020.


المصادر

  1. ^ Krucoff, Max O.; Rahimpour, Shervin; Slutzky, Marc W.; Edgerton, V. Reggie; Turner, Dennis A. (2016-01-01). "Enhancing Nervous System Recovery through Neurobiologics, Neural Interface Training, and Neurorehabilitation". Frontiers in Neuroscience. 10: 584. doi:10.3389/fnins.2016.00584. ISSN 1662-4548. PMC 5186786. PMID 28082858.{{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI (link)
  2. ^ أ ب "Implantable Device that Blocks Brain Signals Shows Promise in Obesity". Medscape. Retrieved 2013-08-25.
  3. ^ Robitzski, Dan. "This Neural Implant Accesses Your Brain Through the Jugular Vein". Neoscope. Futurism. Retrieved 24 November 2019.
  4. ^ Schmidt, E.M.; Bak, M.J.; McIntosh, J.S. (1976). "Long-term chronic recording from cortical neurons". Experimental Neurology. 52 (3): 496–506. doi:10.1016/0014-4886(76)90220-X. PMID 821770.
  5. ^ "Cyberkinetics Microelectrode Arrays" (PDF). Archived from the original on March 24, 2006. Retrieved October 25, 2006.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  6. ^ Troyk, Philip; Bak, Martin; Berg, Joshua; Bradley, David; Cogan, Stuart; Erickson, Robert; Kufta, Conrad; McCreery, Douglas; Schmidt, Edward (2003). "A Model for Intracortical Visual Prosthesis Research". Artificial Organs. 27 (11): 1005–15. doi:10.1046/j.1525-1594.2003.07308.x. PMID 14616519.
  7. ^ Blake, David T.; Heiser, Marc A.; Caywood, Matthew; Merzenich, Michael M. (2006). "Experience-Dependent Adult Cortical Plasticity Requires Cognitive Association between Sensation and Reward". Neuron. 52 (2): 371–81. doi:10.1016/j.neuron.2006.08.009. PMC 2826987. PMID 17046698.
  8. ^ "Neuroscientists Demonstrate New Way to Control Prosthetic Device with Brain Signals" (Press release). Caltech. July 8, 2004. Archived from the original on July 19, 2011. Retrieved February 26, 2011.
  9. ^ "Laboratory for Integrative Neural Systems | RIKEN". Riken.jp. Archived from the original on 2011-07-27. Retrieved 2011-08-14.
  10. ^ "Blake Laboratory: Neural basis of behavior". Mcg.edu. 2007-08-16. Archived from the original on 2010-05-28. Retrieved 2011-08-14.
  11. ^ "Robert H. Wurtz, Ph.D. [NEI Laboratories]". Nei.nih.gov. Archived from the original on 2011-07-27. Retrieved 2011-08-14.
  12. ^ "Brain Research Institute". Faculty.bri.ucla.edu. Archived from the original on 2011-10-07. Retrieved 2011-08-14.
  13. ^ Chapin, John K. "Robot arm controlled using command signals recorded directly from brain neurons". SUNY Downstate Medical Center. Retrieved 2008-04-25.
  14. ^ Graham-Rowe, Duncan (2003-10-13). "Monkey's brain signals control 'third arm'". New Scientist. Retrieved 2008-04-25.
  15. ^ Mishra, Raja (2004-10-09). "Implant could free power of thought for paralyzed". Boston Globe. Retrieved 2008-04-25.
  16. ^ Talmadoe, Eric (July 2001). "Japan's latest innovation: a remote-control roach". Associated Press. Retrieved 2008-04-25.
  17. ^ Warwick, K.; Gasson, M; Hutt, B; Goodhew, I; Kyberd, P; Andrews, B; Teddy, P; Shad, A (2003). "The Application of Implant Technology for Cybernetic Systems". Archives of Neurology. 60 (10): 1369–73. doi:10.1001/archneur.60.10.1369. PMID 14568806.
  18. ^ "Tiny electronic implants monitor brain injury, then melt away". University of Illinois at Urbana–Champaign. January 18, 2016.
  19. ^ "Synchron Launches Trial of Stentrode device in Paralysis patients". Medical Device Network. April 9, 2019. Retrieved November 24, 2019.
  20. ^ Military seeks to develop 'insect cyborgs'. Washington Times (13 March 2006). Retrieved on 29 August 2011.
  21. ^ Military Plans Cyborg Sharks. LiveScience (7 March 2006). Retrieved on 29 August 2011.
  22. ^ Lal A, Ewer J, Paul A, Bozkurt A, "Surgically Implanted Micro-platforms and Microsystems in Arthropods and Methods Based Thereon", US Patent Application # US20100025527, Filed on 12/11/2007.
  23. ^ Paul A., Bozkurt A., Ewer J., Blossey B., Lal A. (2006) Surgically Implanted Micro-Platforms in Manduca-Sexta, 2006 Solid State Sensor and Actuator Workshop, Hilton Head Island, June 2006, pp 209–211.
  24. ^ Bozkurt A, Gilmour R, Sinha A, Stern D, Lal A (2009). Insect Machine Interface Based Neuro Cybernetics. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 56:6, pp. 1727–33. doi:10.1109/TBME.2009.2015460
  25. ^ Bozkurt A., Paul A., Pulla S., Ramkumar R., Blossey B., Ewer J., Gilmour R, Lal A. (2007) Microprobe Microsystem Platform Inserted During Early Metamorphosis to Actuate Insect Flight Muscle. 20th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2007), Kobe, JAPAN, January 2007, pp. 405–408. doi:10.1109/MEMSYS.2007.4432976
  26. ^ Bozkurt A, Gilmour R, Stern D, Lal A. (2008) MEMS based Bioelectronic Neuromuscular Interfaces for Insect Cyborg Flight Control. 21st IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2008), Tucson, Arizona, January 2008, pp. 160–163. doi:10.1109/MEMSYS.2007.4432976
  27. ^ Judy, Jack. "Hybrid Insect MEMS (HI-MEMS)". DARPA Microsystems Technology Office. Archived from the original on 10 February 2011. Retrieved 2013-04-09.
  28. ^ Anthes, E. (17 February 2013). "The race to create 'insect cyborgs'". The Guardian. London. Retrieved 23 February 2013.
  29. ^ Ornes, Stephen. "THE PENTAGON'S BEETLE BORGS." Discover 30.5 (2009): 14. Academic Search Complete. EBSCO. Web. 1 Mar. 2010.
  30. ^ Weinberger, Sharon (2009-09-24). "Video: Pentagon's Cyborg Beetle Takes Flight". Wired. ISSN 1059-1028. Retrieved 2019-05-05.
  31. ^ Bozkurt A, Lal A, Gilmour R. (2009) Radio Control of Insects for Biobotic Domestication. 4th International Conference of the IEEE Neural Engineering (NER'09), Antalya, Turkey.
  32. ^ أ ب Guizzo, Eric. "Moth Pupa + MEMS Chip = Remote Controlled Cyborg Insect." Automan. IEEE Spectrum, 17 Feb 2009. Web. 1 Mar 2010..
  33. ^ Judy, Jack. "Hybrid Insect MEMS (HI-MEMS)". DARPA Microsystems Technology Office. Archived from the original on 10 February 2011. Retrieved 2013-04-09. The intimate control of insects with embedded microsystems will enable insect cyborgs, which could carry one or more sensors, such as a microphone or a gas sensor, to relay back information gathered from the target destination.
  34. ^ "Minimally Invasive "Stentrode" Shows Potential as Neural Interface for Brain". DARPA. DARPA. February 8, 2016. Retrieved November 24, 2019.
  35. ^ "Reliable Neural-Interface Technology (RE-NET)". DARPA. Retrieved November 24, 2019.
  36. ^ "STENTRODE First in Human Early Feasibility Study (SWITCH)". ClinicalTrials.gov. April 4, 2019. Retrieved November 24, 2019.
  37. ^ "Aufrüstung für den Krieg 4.0: Heer der Hacker im Dienst der Cyber-Abwehr" (in الألمانية). CHIP Online. Retrieved 9 April 2017.
  38. ^ Arkhangelskaya, Svetlana (21 December 2015). "Cyborg rats will take on drug dealers and terrorists". Russia Beyond The Headlines. Retrieved 9 April 2017.
  39. ^ Adams, Sam (4 January 2016). "Bomb-detecting RATS could replace sniffer dogs in battle against terrorists". Mirror. Retrieved 9 April 2017.
  40. ^ Crilly, Rob (2016-07-05). "Engineers develop cyborg locusts to sniff out explosives". The Telegraph. Retrieved 9 April 2017.
  41. ^ "Reliable Neural-Interface Technology (RE-NET)". DARPA.mil. DARPA. Retrieved 5 December 2019.
  42. ^ "A Paralyzed Man Can Walk Naturally Again With Brain and Spine Implants". نيويورك تايمز. 2023-05-24. Retrieved 2023-05-24.
  43. ^ Moan, Charles E.; Heath, Robert G. (1972). "Septal stimulation for the initiation of heterosexual behavior in a homosexual male". Journal of Behavior Therapy and Experimental Psychiatry. 3: 23–30. doi:10.1016/0005-7916(72)90029-8.
  44. ^ Edwards, Christine A (September 2017). "Neurostimulation Devices for the Treatment of Neurologic Disorders". Mayo Clinic Proceedings. 92 (9): 1427–1444. doi:10.1016/j.mayocp.2017.05.005. PMID 28870357. Retrieved November 24, 2019.
  45. ^ Burn, D. J.; Tröster, AI (2004). "Neuropsychiatric Complications of Medical and Surgical Therapies for Parkinson's Disease". Journal of Geriatric Psychiatry and Neurology. 17 (3): 172–80. doi:10.1177/0891988704267466. PMID 15312281.
  46. ^ "SCIENCE AND TECHNOLOGY LAW: Neural Implants and Their Legal Implications | Solo, Small Firm and General Practice Division". www.americanbar.org. Retrieved 2017-02-27.
  47. ^ Solon, Olivia (15 February 2017). "Elon Musk says humans must become cyborgs to stay relevant. Is he right?". The Guardian. Retrieved 9 April 2017.

قراءات إضافية

  • Berger, Theodore W.; Glanzman, Dennis L., eds. (2005). Toward replacement parts for the brain: implantable biomimetic electronics as neural prostheses. Cambridge, Mass: MIT Press. ISBN 978-0-262-02577-5.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=غرسة_دماغية&oldid=2922159"