کاشت تراشه‌های ARM درون مغز

شرکت‌های گوناگون دره سیلیکون مدت‌ها است که رویای درمان بیماران فلج را در سر می‌پرورانند. اکنون نیز شرکت آرم (ARM)، طراح تراشه‌های موبایل و از نقش‌آفرینان بزرگ صنعت رایانش قصد دارد برای کسانی که در اثر سکته یا جراحت نخاع فلج شده‌اند تراشه‌هایی بسازد که درون جمجمه جاسازی می‌شود و به آن‌ها کمک می‌کند بخش‌هایی از بدن خود را حرکت دهند.

آن‌ها برای این کار سخت‌افزارهایی تولید خواهندکرد که کارشان رمزگشایی سیگنال‌های پیچیده درون مغز و نیز دیجیتالی کردن آن‌ها است. با این روش می‌توان سیگنال‌ها را پردازش و بر اساس آن، عملکرد ماهیچه‌ها را کنترل کرد.  

درمان فلج‌ یا ازکارافتادگی یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های امروزی دانشمندان است و البته در این راه پیشرفت‌های بسیار امیدوارکننده‌ای نیز صورت گرفته است. در یکی از تازه‌ترین نمونه‌ها، اوایل سال جاری میلادی، مردی که کاملا فلج بود توانست با کمک سامانه ویژه‌ای متشکل از دو ریزتراشه درون قشر حرکتی (motor cortex) مغز و 36 الکترود در بازوی راست، دوباره بازوی خود را حرکت دهد. اکنون با مراجعه هفتگی این شخص به آزمایشگاه اوهایو، سیگنال‌های مغز او گردآوری و به بازو ارسال می‌شود و او می‌تواند حرکات ارادی ساده‌ای از خود بروز دهد که نوشیدن قهوه از فنجان، یکی از آن‌ها است.  

اما تفاوت روش آرم با روش‌های کنونی این است که دریافت و پردازش سیگنال‌های مغز را درون بدن انسان انجام می‌دهد. و نکته این‌که انجام تمام این کارها روی تراشه‌ای که درون بدن جاسازی شده است، چالش‌های بسیار ویژه‌ای به همراه دارد. در روش‌های کنونی، وظیفه دریافت و پردازش سیگنال‌‌ها به عهده کامپیوتری در خارج از بدن انسان است و درنتیجه، محدودیت‌ها کمتر است.  

اما در روش جدید، چون سیگنال‌ها توسط تراشه‌ای در داخل بدن دریافت و پردازش خواهدشد، مصرف برق تراشه و نیز گرمایی که تولید می‌کند، مشکلی است که شرکت آرم برای رفع آن باید تراشه‌های بسیار بسیار ریز و کم‌مصرفی طراحی کند.   

یادآوری می‌شود، شالوده کسب و کار آرم طراحی و معماری تراشه‌ و سپس فروش مجوز یا لایسنس آن به شرکت‌های تراشه‌ساز است. تراشه‌های ساخته شده براساس معماری آرم که امروزه در بیشتر تجهیزات موبایل جا خوش کرده‌اند، بازده انرژی شگفت‌انگیزی دارند و همین ویژگی، آن‌ها‌ را به پیش‌تاز بازار تراشه‌های موبایل تبدیل کرده است. وقتی باتری تلفن هوشمند با سود بردن از تراشه‌های مبتنی بر معماری آرم می‌تواند بیشتر کار ‌کند، معنایش این است که این تراشه‌ها در صورت جاسازی درون کاسه سر نیز گرمای خیلی زیادی تولید نخواهندکرد.

با این حال، پردازش سیگنال‌های مغز، چالش‌برانگیز است. ثبت فعالیت نورون‌ها یا سلول‌های عصبی، پیش از هر چیز به قدرت رایانشی کافی نیاز دارد. اتفاقا، این یکی از موضوعاتی است که در پروژه BRAIN نیز که در سال 2013 توسط دولت اوباما راه‌اندازی شد مورد توجه ویژه قرار گرفته است. ماموریت پروژه BRAIN دستیابی به فناوری‌هایی است که می‌توانند به‌طور موثر با سلول‌های عصبی رابطه برقرار کنند.

فعلا مشخص نیست که جاه‌طلبی‌های آرم تا کجا پیش خواهدرفت اما این شرکت قرار است ده سال آینده را با دانشگاه واشنگتن در این باره همکاری کند.