شاهکار هم‌بنیان‌گذار سابق نورالینک در درمان نابینایی: کاشت موفق تراشه پریما در چشم اولین بیمار استارگارت

مکس هوداک (Max Hodak)، مدیرعامل شرکت ساینس کورپوریشن (Science Corporation) اعلام کرد که این مجموعه برای اولین بار موفق شده تراشه بازگرداننده بینایی خود به نام «پریما» (PRIMA) را در چشم یک بیمار مبتلا به استارگارت بکارد؛ یک بیماری ارثی و ژنتیکی چشمی که به مرور زمان بینایی مرکزی فرد را به کلی نابود می‌کند. هوداک که پیش از این رئیس و هم‌بنیان‌گذار شرکت ایمپلنت‌های مغزی نورالینک (Neuralink) بود، در جریان یک رویداد فناوری توضیح داد که چگونه پروژه پریما بخشی از برنامه بلندپروازانه این شرکت برای توسعه نسل جدید رابط‌های مغز و رایانه (BCI) به شمار می‌رود.

هوداک در بخشی از صحبت‌های خود تأکید کرد: «شبکیه چشم در واقع بخشی از سیستم عصبی مرکزی است. از نظر ما ایمپلنت‌های حلزونی گوش، پروتزهای شبکیه و پروتزهای حرکتی، همگی انواع مختلفی از رابط‌های مغز و کامپیوتر محسوب می‌شوند.»

او چشم‌اندازی را ترسیم کرد که در آن فناوری رابط مغز و رایانه پا را بسیار فراتر از یک ابزار ساده برای کنترل کامپیوترها می‌گذارد و در گستره وسیعی از تجهیزات و راهکارهای پزشکی به کار گرفته می‌شود.

در حال حاضر تراشه پریما در اروپا برای بیمارانی که بینایی‌شان را به دلیل «آتروفی جغرافیایی» (فرم پیشرفته‌ای از دژنراسیون ماکولا ناشی از کهولت سن) از دست داده‌اند در دسترس تجاری قرار دارد؛ با این حال، ساینس کورپوریشن معتقد است که این رویکرد را می‌توان برای درمان چندین بیماری دیگر از جمله استارگارت که فعلاً در علم پزشکی درمانی ندارد نیز پیاده‌سازی کرد.

بیماری استارگارت لایه بیرونی شبکیه را هدف قرار می‌دهد و باعث نابودی تدریجی سلول‌های حساس به نور چشم می‌شود؛ در حالی که لایه داخلی شبکیه (بخشی که سیگنال‌های بینایی را مستقیماً به مغز مخابره می‌کند) سالم باقی می‌ماند. این نقص در عملکرد، یک نقطه کور در مرکز دید بیمار به وجود می‌آورد که با گذشت زمان بزرگ و بزرگ‌تر می‌شود. برآوردها نشان می‌دهد در حال حاضر حدود ۱۵۰ هزار نفر در سراسر جهان به خاطر این بیماری بینایی خود را از دست داده‌اند.

هوداک با نگاهی جالب به مکانیزم این دستگاه گفت: «یکی از جذاب‌ترین نکات درباره این رویکرد آن است که وقتی می‌گوییم مغز مثل یک کامپیوتر عمل می‌کند، بینایی هم چیزی جز یک پتانسیل الکتریکی نیست؛ درست مانند جریان فعالیت الکتریکی که در طول عصب بینایی حرکت می‌کند. تمام چیزی که مغز از بینایی درک می‌کند همین است؛ بنابراین اگر بتوانید کاری کنید که عصب بینایی این سیگنال‌ها را به درستی به سایر بخش‌های مغز برساند، می‌توانید بینایی را مجدداً به فرد بازگردانید.»

به گفته این شرکت، نخستین بیمار مبتلا به استارگارت ایمپلنت پریما را در ماه مه به عنوان بخشی از آزمایش‌های بالینی در حال انجام در بیمارستان چشم سیدنی استرالیا دریافت کرد. نتایج به طرز شگفت‌انگیزی امیدوارکننده بود؛ این بیمار در همان جلسه نخست توان‌بخشی توانست یک حرف را ببیند و در دومین جلسه حتی موفق شد یک کلمه کامل را بخواند.

برای استفاده از این سیستم، بیماران یک عمل جراحی یک‌ساعته را پشت سر می‌گذارند که طی آن یک تراشه کوچک در قسمت پشتی چشم (جایی که گیرنده‌های نوری از بین رفته‌اند) کاشته می‌شود. سپس بیمار عینکی مجهز به دوربین به چشم می‌زند که نمای دنیای پیرامون را ضبط کرده و مستقیماً به تراشه ارسال می‌کند. این ایمپلنت در واقع به عنوان گیرنده‌های نوری مصنوعی وارد عمل می‌شود و جای سلول‌های تخریب‌شده را می‌گیرد.

هوداک با توصیف جزئیات این سخت‌افزار توضیح داد: «دستگاهی که این بیمار دریافت کرده، یک ایمپلنت کوچک در ابعاد دو در دو میلی‌متر است که در پشت چشم تعبیه شده؛ بنابراین زاویه دید فعلی بیمار درست مثل نگاه کردن از درون یک نی است. این تصویر هنوز یک دید رنگی با میدان دید وسیع نیست، بلکه یک پنجره در مرکز دید بیمار است که تصویری سیاه‌وسفید اما بسیار شارپ و با کنتراست بالا ارائه می‌دهد؛ به طوری که فرد می‌تواند هم‌زمان چند حرف را ببیند. قدم بعدی ما این است که میدان دید را گسترده‌تر کنیم. البته برای ساخت ایمپلنت‌های بزرگ‌تر باید با انحنای طبیعی کره چشم دست‌وپنجه نرم کنیم و همچنین الکترودها را به مراتب کوچک‌تر بسازیم تا به سطح جزئیات بینایی طبیعی نزدیک شویم.»

او در ادامه افزود: «فکر می‌کنم نقشه راه بسیار روشنی پیش رو داریم. نسل بعدی این فناوری هم‌اکنون در دست توسعه است و سال آینده در فاز آزمایش انسانی قرار می‌گیرد. به نظرم ظرف پنج سال آینده می‌توانیم عملکرد این تراشه‌ها را بسیار به وضوح و دقت بینایی طبیعی نزدیک کنیم.»

زمانی که هوداک پس از جدایی از نورالینک در سال ۲۰۲۱ شرکت ساینس کورپوریشن را پایه‌گذاری کرد، برنامه‌های بلندمدتی برای توسعه مهندسی پیشرفته عصبی و فناوری رابط‌های مغز و کامپیوتر تدارک دید. اما این استارتاپ در گام اول به دنبال اثبات کارایی روش‌های خود و ایجاد یک مدل تجاری پایدار بود؛ به همین دلیل تمرکز آغازین خود را بر بازگرداندن بینایی به افراد کم‌بینا و نابینا قرار داد.

در مورد فناوری اصلی رابط مغز و رایانه ساینس کورپوریشن، این شرکت پیش‌تر اعلام کرده بود که حسگرهایش بر خلاف تراشه‌های نورالینک (که مستقیماً درون بافت مغز نفوذ می‌کنند)، درون جمجمه و روی سطح قشر مغز قرار می‌گیرند و آسیبی به بافت مغزی وارد نمی‌کنند.

مدیران این مجموعه باور دارند چنین دستگاهی می‌تواند به درمان و پایش اختلالات نورولوژیک پیچیده، از جمله نظارت دقیق بر فعالیت‌های عصبی در بیماران مبتلا به تومورهای مغزی کمک شایانی کند.

هوداک با افشای اهداف بعدی شرکت گفت: «در کوتاه‌مدت، به سراغ اولین کاربرد بالینی خود می‌رویم که هنوز نامش علنی نشده، اما یک بیماری تخریب‌کننده اعصاب است که همه نامش را شنیده‌اند. ما همچنین در حال کار روی درمان عوارض سکته مغزی هستیم. مثلاً اگر بخشی از بافت مغز شما بر اثر سکته از کار افتاده باشد، در صورتی که بتوانید اتصالات عصبی را به دو ناحیه مختلف در عمق مغز برسانید، می‌توانید ایجاد نواحی جدید در قشر مغز را شبیه‌سازی کنید؛ درست مثل اینکه بخش‌های کاملاً جدیدی به مغز اضافه کرده باشید؛ کاری که با الکترودهای معمولی مطلقاً امکان‌پذیر نیست. اما در بلندمدت، مأموریت اصلی ما درک این معماست که مغز چگونه ذهن را خلق می‌کند و چطور می‌توان مغزهای مهندسی‌شده ساخت.»

هوداک در پایان صحبت‌هایش تأکید کرد ساینس کورپوریشن عمیقاً باور دارد که در نهایت روزی بسیاری از انسان‌ها از نوعی رابط مغز و رایانه استفاده خواهند کرد. او اشاره کرد که این شرکت محصولاتی برای «افراد سالم ۴۰ ساله» نمی‌سازد، اما معتقد است انسان‌ها احتمالاً در سنین ۶۰ یا ۷۰ سالگی دیر یا زود به نوعی از این واسط‌های مغزی نیاز پیدا می‌کنند.

او صحبت‌های خود را با این جمله الهام‌بخش به پایان رساند: «هدف ما این است که راهی پیدا کنیم تا نه فقط طول عمر، بلکه دوره سلامت و کیفیت زندگی انسان‌ها را افزایش دهیم.»