پایش لحظه‌ای امواج مغز با هوش مصنوعی؛ ابتکار نجات‌بخش کلینیک کلیولند در بخش مراقبت‌های ویژه

هوش مصنوعی کلینیک کلیولند برای کنترل تشنج‌های مغزی، طرح فیجی سیمو برای حل بیماری‌های مزمن و پیچیده، و صرفه‌جویی ۱۲ میلیون دلاری ویوک راماسوامی در پرداخت مالیات؛ مروری بر مهم‌ترین تحولات این هفته.

کلینیک کلیولند (Cleveland Clinic) این روز‌ها مشغول توسعه نوعی هوش مصنوعی پیشرفته برای پایش سلامت مغز بیماران است؛ ابزاری که می‌تواند یک تحول اساسی در بخش مراقبت‌های ویژه (ICU) رقم بزند و حتی مسیر درمان بیماری صرع را هم دگرگون کند.

بیش از یک سال است که این مجموعه درمانی معتبر در ایالت اوهایو، با استارتاپ نیویورکی پیرامیدال (Piramidal) همکاری می‌کند تا یک مدل هوش مصنوعی اختصاصی برای تحلیل امواج مغز توسعه دهد. اساس کار این مدل بر داده‌های نوار مغزی (EEG) استوار است؛ سیگنال‌هایی که با نصب الکترودها روی پوست سر ثبت می‌شوند و فعالیت الکتریکی مغز را به نمایش می‌گذارند. پزشکان همیشه برای تشخیص زودهنگام حملات تشنج و افت عملکرد مغز به همین نوار مغزی تکیه می‌کنند.

ثبت و پایش پیوسته نوار مغزی، استاندارد طلایی بررسی وضعیت مغزی بیماران در بیمارستان‌ها به شمار می‌رود و این روز‌ها تقاضا برای آن به‌شدت بالا رفته است؛ تا جایی که حتی در پیشرفته‌ترین مراکز درمانی هم کادر فنی و تکنسین‌ها از پس حجم سنگین آن برنمی‌آیند. چالش اصلی اینجاست که خواندن نوار مغزی کاری بسیار طاقت‌فرسا و زمان‌بر است؛ تکنسین باید خطوط زیگزاگی و پرپیچ‌وخم بی‌شماری را در صفحات طولانی گزارش زیر ذره‌بین بگذارد تا علت رفتارهای بیمار را متوجه شود. جالب است بدانید برای یک تکنسین بسیار زبده، بررسی دقیق نوار مغزی ۲۴ ساعته یک بیمار ممکن است تا ۲ ساعت تمام زمان ببرد!

حالا کلینیک کلیولند امیدوار است که این مدل هوش مصنوعی — که استارتاپ پیرامیدال پس از یک ارزیابی آزمایشی موفق آن را برای دریافت مجوز به سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) ارائه کرده — بتواند این حجم عظیم از داده‌های خام نوار مغزی را به یک دستیار بالینی لحظه‌ای و هوشمند تبدیل کند.

دکتر عماد نجم، مدیر مرکز صرع کلینیک کلیولند، در گفت‌وگویی تأکید می‌کند: «هدف ما توسعه فناوری کارآمدی است که به کادر درمان کمک کند تا نتایج درمانی بیماران را به شکل محسوسی ارتقا دهند. با توجه به تمام هیاهو و سروصدایی که این روز‌ها پیرامون هوش مصنوعی به گوش می‌رسد، چالش اصلی ما این است که وقتی از هوش مصنوعی در حوزه سلامت صحبت می‌کنیم، سیستمی کاملاً قابل اعتماد و مطمئن در اختیار داشته باشیم.»

این الگوریتم روی حجم گسترده‌ای از داده‌های عمومی نوار مغزی آموزش دیده، با داده‌های پالایش‌شده و دقیق کلینیک کلیولند فاین‌تیون (تنظیم دقیق) شده و در نهایت، در فاز آزمایشی کلینیک کلیولند که اوایل امسال به پایان رسید، اعتبارسنجی شده است. در این بررسی آزمایشی، سیستم هوش مصنوعی موفق شد از هر ۱۰ تشنج ۹ مورد را به‌درستی شناسایی کند، در حالی که درصد هشدارهای اشتباه (مثبت کاذب) آن کم‌تر از ۱۰ درصد بود.

دیمیتریس فوتیس ساکلاریو (Dimitris Fotis Sakellariou)، هم‌بنیان‌گذار و مدیرعامل پیرامیدال، در یک تماس تصویری در برابر سامانه پایش مرکزی که برای دموی اجلاس مغز و اعصاب آماده شده بود، توضیح داد که این سیستم هوش مصنوعی چطور می‌تواند ناهنجاری‌ها را بسیار سریع (حتی از طریق یک اپلیکیشن موبایل) به اطلاع متخصصان مغز و اعصاب برساند تا پزشکان بی‌درنگ روی بیمارانی متمرکز شوند که نیاز به مراقبت فوری دارند.

او در این باره می‌گوید: «تصور کنید روی تخت بیمارستان بستری هستید و به دستگاه سنجش ضربان قلب وصل شده‌اید؛ اگر ضربان قلبتان دچار افت شدید شود، دستگاه بلافاصله شروع به بوق زدن می‌کند تا پزشک سریعاً بالای سرتان حاضر شود.» هدف این استارتاپ ایجاد مکانیزمی مشابه برای امواج مغز است: «تا امروز چنین چیزی برای نوار مغزی وجود نداشت، چون تشخیص لحظه‌ای این اختلالات فوق‌العاده دشوار است.»

ساکلاریو که مدرک دکترای علوم اعصاب محاسباتی خود را از کینگز کالج لندن دریافت کرده و سابقه فعالیت به عنوان مهندس ارشد هوش مصنوعی در شرکت تحلیلی آیکویا (Iqvia) را دارد، استارتاپ پیرامیدال را در سال ۲۰۲۳ تأسیس کرد و در سال ۲۰۲۴ موفق شد به دوره شتاب‌دهنده معتبر وای کامبیناتور (Y Combinator) راه پیدا کند. این استارتاپ تاکنون ۶ میلیون دلار سرمایه اولیه جذب کرده و به‌زودی دور جدید جذب سرمایه خود را آغاز می‌کند.

ساخت یک مدل هوش مصنوعی با حجم انبوهی از داده‌های نوار مغزی کار پیچیده‌ای است، اما ساکلاریو معتقد است پیرامیدال (که مدل خود را در ماه سپتامبر برای بررسی به FDA ارائه داد) نخستین مجموعه‌ای است که یک مدل پایه (Foundation Model) اختصاصی برای مغز خلق کرده است. او می‌گوید: «این هوش مصنوعی می‌تواند به طور هم‌زمان صدها یا حتی هزاران بیمار را به صورت زنده و لحظه‌ای رصد کند.»

کلینیک کلیولند امیدوار است این مدل هوش مصنوعی با دریافت تأییدیه رسمی، به‌سرعت در بیمارستان‌های این مجموعه، به‌ویژه در بخش مراقبت‌های ویژه در دسترس قرار گیرد. این مرکز در حال حاضر بین ۷۰ تا ۱۲۰ بیمار را در ۲۰ بیمارستان خود در اوهایو و فلوریدا تحت پایش دارد. این شبکه درمانی قصد دارد با راه‌اندازی مرکز فوق‌پیشرفته مؤسسه علوم اعصاب در پردیس اصلی اوهایو در اوایل سال ۲۰۲۷، یک هاب متمرکز برای پایش گسترده نوار مغزی ایجاد کند.

دکتر نجم می‌گوید گام بعدی، تعمیم این مدل هوش مصنوعی به بیماران مبتلا به صرع خواهد بود. کلینیک کلیولند یکی از بزرگ‌ترین و جامع‌ترین مراکز درمانی صرع در سطح جهان را برای کودکان و بزرگسالان در اختیار دارد.

پزشکانی که بیماری صرع را درمان می‌کنند، نه‌تنها باید از وقوع تشنج باخبر شوند، بلکه باید بدانند کانون شروع تشنج دقیقاً در کدام نقطه مغز بوده است تا بتوانند از میان گزینه‌های درمانی مختلف — از تجویز دارو گرفته تا جراحی مغز — بهترین مسیر را انتخاب کنند. برای رسیدن به این هدف، کلینیک کلیولند در حال حاضر با بهره‌گیری از ویدیوهای برچسب‌گذاری‌شده بیماران صرع (شامل حدود ۶ هزار بیماری که در همین مرکز تحت جراحی قرار گرفته‌اند)، الگوریتم را بازآموزی و بهینه‌سازی می‌کند تا راهنمای دقیق‌تری برای تشخیص و درمان باشد. دکتر نجم امیدوار است مدلی ویژه برای آزمایش روی درمان صرع در سه‌ماهه سوم یا چهارم سال ۲۰۲۷ آماده شود.

او می‌افزاید: «این پیشرفت می‌تواند یک نقطه عطف اساسی در حوزه جراحی صرع و درمان کلی این بیماری رقم بزند.»

طرح ۲۰ میلیون دلاری فیجی سیمو، مدیر سابق OpenAI، برای درمان بیماری‌های مزمن

در ماه مه ۲۰۲۵، فیجی سیمو (Fidji Simo) شغل رؤیایی خود را به عنوان فرد شماره دو در شرکت OpenAI و دستیار ارشد سم آلتمن آغاز کرد. اما درست در روز‌هایی که مسئولیت‌هایش به عنوان مدیر ارشد اپلیکیشن‌ها و سپس مدیریت استقرار هوش مصنوعی عمومی (AGI) به اوج می‌رسید، در خلوت خود با یک بیماری ناتوان‌کننده و فرساینده دست‌وپنجه نرم می‌کرد.

حدود شش سال پیش پزشکان ابتلای او به سندرم تاکی‌کاردی وضعیتی ارتواستاتیک (POTS) را تشخیص داده بودند؛ یک بیماری مزمن و آزاردهنده که در آن کوچک‌ترین تغییر وضعیت از حالت خوابیده به ایستاده یا حتی نشستن، باعث تپش قلب شدید و سرگیجه ناگهانی می‌شود. پس از پیوستن به OpenAI، شرایط جسمی او رو به وخامت گذاشت و دریافت که دیگر توان تحمل برنامه‌های کاری فوق‌العاده فشرده این استارتاپ هوش مصنوعی را ندارد. در نتیجه، در ماه ژوئیه از نقش اجرایی خود کنار رفت، هرچند همچنان به عنوان مشاور با OpenAI همکاری می‌کند.

او در شرح وضعیت دشوار خود می‌گوید: «متأسفانه برای من سر پا ایستادن بدون این‌که از حال بروم بی‌نهایت سخت است. نمی‌توانم بیش‌تر از ۵ تا ۱۰ دقیقه بنشینم یا بایستم، چون بلافاصله بیهوش می‌شوم؛ وضعیتی که توصیف سختی‌های آن در واژه‌ها نمی‌گنجد.»

سیمو که اکنون ۴۰ ساله است، در یک سال اخیر تلاش‌های خود را روی به‌کارگیری هوش مصنوعی برای مقابله با بیماری‌های مزمن شبیه به بیماری خودش متمرکز کرده است. در مارس ۲۰۲۵، زمانی که هنوز در OpenAI فعال بود، استارتاپی به نام کرونیکل‌بایو (ChronicleBio) را به همراه روهیت گوپتا (مدیر سابق بانک‌های زیستی استنفورد و UCSF) و ریشی ردی (مدیر ارشد شرکت سرمایه‌گذاری تارسادیا) راه‌اندازی کرد. سیمو یکی از هم‌بنیان‌گذاران است، گوپتا سکان مدیرعاملی را در دست دارد و ردی رئیس هیئت‌مدیره است؛ شرکتی که سرمایه اولیه چند میلیون دلاری‌اش توسط مجموعه ردی تأمین شد.

هدف آنها باز کردن گره از نشانه‌های درهم‌پیچیده بیماری‌های مزمن مرتبط با سیستم ایمنی نظیر POTS، کووید طولانی‌مدت (Long COVID) و سندرم خستگی مزمن (ME/CFS) است. به برآورد گوپتا، در سراسر جهان حدود ۲۵۰ میلیون نفر با این دسته از بیماری‌های مزمن و ناتوان‌کننده زندگی می‌کنند.

این استارتاپ در حال حاضر نمونه‌های خون بیماران را در ایالات متحده (در مراکزی در یوتا، آریزونا و تگزاس) و هندوستان (جایی که خانواده ردی مالک یک بیمارستان هستند) جمع‌آوری می‌کند تا به تحلیل جامعی از فعل‌وانفعالات بیولوژیکی بدن آنها دست یابد. از ماه اوت، آنها حتی واحدهای سیار خون‌گیری را فعال کرده‌اند تا به بیمارانی که توانایی خروج از منزل یا ترک تختخواب را ندارند نیز دسترسی داشته باشند.

تاکنون کرونیکل‌بایو نزدیک به ۲۰۰ ترابایت داده جمع‌آوری کرده که تقریباً چهار برابر حجم داده‌های نسخه اولیه مدل GPT-3 شرکت OpenAI است! این اطلاعات از بیش از هزار بیمار و نزدیک به ۹۸۰۰ لوله آزمایش خون استخراج شده و به ۴۰ هزار ویال نمونه در بانک زیستی آنها تبدیل شده است. از میان این نمونه‌ها، کرونیکل‌بایو بیش از ۱ میلیارد نقطه داده مختلف را اندازه‌گیری می‌کند؛ از جمله ۲ هزار متابولیت (مولکول‌های کوچکی که بدن هنگام هضم غذا، ترمیم سلول‌ها یا سایر فعالیت‌ها تولید می‌کند) و هزار نوع پروتئین که تقریباً تمام عملکردهای زیستی بدن را پیش می‌برند.

هدف اولیه آنها تفکیک تمایزهای بیولوژیکی میان بیمارانی است که در حال حاضر به دلیل بروکراسی شرکت‌های بیمه و سیستم‌های تشخیصی، همگی زیر یک عنوان مشترک قرار می‌گیرند. کرونیکل‌بایو امیدوار است با شناسایی زیرشاخه‌های این بیماری‌های مزمن، راهکارهای درمانی مشخص‌تری در اختیار بیماران کلافه قرار دهد. این استارتاپ تاکنون ۲۰ میلیون دلار سرمایه از صندوق‌های سرمایه‌گذاری جسورانه‌ای چون Breyer Capital، Wisdom Ventures و Proximal Ventures و سرمایه‌گذاران فرشته‌ای نظیر پاتریک کولیسون (هم‌بنیان‌گذار استرایپ) جذب کرده است.

بنیان‌گذاران کار خود را با تمرکز روی سندرم خستگی مزمن آغاز کردند؛ بیماری فرساینده‌ای که حدود ۳.۳ میلیون نفر در آمریکا را درگیر کرده است. آنها توانستند ۵ زیرشاخه مجزا از این بیماری را کشف کنند و سپس همین آزمایش‌ها را روی بیماری‌های مشابه مانند POTS بسط دادند، با این ایده که ماهیت بیولوژیکی بیماری‌ها بسیار مهم‌تر از برچسب‌های مرسوم است. آنها تاکنون ۱۳ زیرشاخه گوناگون را در میان این بیماری‌های مزمن شناسایی کرده‌اند که اگر در مراحل بعدی تأیید شود، نحوه برگزاری کارآزمایی‌های بالینی را دگرگون خواهد کرد.

سیمو در این خصوص می‌گوید: «ما باور داریم این عناوین، نام‌هایی هستند که پزشکان صرفاً روی علائم ظاهری گذاشته‌اند، در حالی که تنوع و تفاوت‌های بیولوژیکی بسیار زیادی در میان آنها وجود دارد. اگر آنچه یک بیماری فرض می‌شود در واقع ۱۰ بیماری مختلف باشد، کشف و ساخت داروی مؤثر برای آن فوق‌العاده سخت‌تر خواهد بود.»

مهاجرت ویوک راماسوامی به اوهایو و صرفه‌جویی ۱۲ میلیون دلاری در مالیات

ویوک راماسوامی (Vivek Ramaswamy)، چهره نام‌آشنای حوزه بیوتک و نامزد جمهوری‌خواه فرمانداری اوهایو، اعلام کرده قصد دارد از سال آینده مالیات بر سود سرمایه را در این ایالت متوقف کند و ظرف یک دهه آینده مالیات بر درآمد ایالتی را هم به طور کامل کنار بگذارد. او سال گذشته گفته بود: «اگر این طرح را پیاده کنیم، بنیان‌گذاران استارتاپ‌ها دسته‌دسته به اوهایو سرازیر خواهند شد.»

راماسوامی ۴۱ ساله با دارایی ۲.۳ میلیارد دلاری، با این جابه‌جایی صرفه‌جویی مالیاتی هنگفتی برای خود رقم زده است. او در اواخر سال ۲۰۱۹، درست پیش از یکی از سودآورترین رویدادهای مالی دوران حرفه‌ای‌اش در شرکت رویوانت ساینسز (Roivant Sciences)، نیویورک را ترک کرد و راهی اوهایو شد. بررسی‌های مالیاتی بر اساس اسناد رسمی و نظرات کارشناسان حسابداری نشان می‌دهد که نقل‌مکان به اوهایو، نزدیک به ۱۲.۳ میلیون دلار صرفه‌جویی در پرداخت مالیات‌های ایالتی و محلی برای او به همراه داشته است.

تغییر ایالت پیش از کسب سودهای کلان مالی هرچند ممکن است برای یک نامزد فرمانداری بحث‌برانگیز باشد، اما ترفندی کاملاً متداول میان ثروتمندان و مشاوران مالیاتی به شمار می‌رود. تیموتی فوگارتی، استاد حسابداری و مالیات در دانشگاه کیس وسترن رزرو، در این زمینه می‌گوید: «افراد ثروتمند همیشه چنین روش‌هایی را در پیش می‌گیرند و این رویه کاملاً قانونی است.»

منتخب خواندنی‌های فناوری و سلامت

سه دانشمند برجسته علوم اعصاب که به دستاوردهای درخشانی در حوزه اپتوژنتیک (فناوری فعال یا غیرفعال‌سازی گروه‌های خاصی از نورون‌های مغز با پالس‌های نوری) دست یافته بودند، جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را از آن خود کردند.

توقف فرآیند عرضه عمومی سهام اورا (Oura) حاوی چه درس‌هایی درباره شرکت‌های محصولات مصرفی است که خود را پلتفرم فناوری جا می‌زنند؟

یک بیمار به دنبال تعلل شرکت بیمه در تأیید داروی بیماری ریوی به زندگی خود پایان داد.

در جدید‌ترین آزمایش «پزشک هوش مصنوعی» در ایالت یوتا، استارتاپ نولا هلث (Nolla Health) اجازه یافته تا با بهره‌گیری از هوش مصنوعی و حداقل نظارت پزشک، داروهای معمول درمان آکنه را تجویز کند.

در منطقه‌ای که با بحران چاقی کودکان روبه‌رو است، یک نهاد بین‌المللی سلامت برای تأمین مالی واکسیناسیون در اکوادور با غول شیرینی‌سازی فررو (Ferrero) وارد همکاری شد، اما بعداً بدون هیاهو این توافق را ملغی کرد.

پژوهشگران آزمایشگاه دیوید سینکلر، زیست‌شناس دانشگاه هاروارد، اعلام کرده‌اند موفق به کشف مولکول‌های کوچکی شده‌اند که می‌توانند سلول‌ها را به حالت جوان‌تری بازگردانند؛ پیشرفتی که امیدها به ساخت قرص ضدپیری را افزایش داده است.

تلاش نمایندگان جمهوری‌خواه برای موکول کردن کاهش بودجه بهداشت و درمان به بعد از انتخابات میان‌دوره‌ای ناکام ماند و رأی‌دهندگان با چالش‌های اقتصادی ناشی از آن روبه‌رو شده‌اند.