این فناوری که توسط دانشگاه تیانجین توسعه یافته است، به عنوان رابط کامپیوتری غیرتهاجمی مغز (Brain Computer Interface) یا BCI شناخته می‌شود و اکنون در خط مقدم فناوری‌های با اطلاعات منبع قرار گرفته است.
به عنوان مثال، دانشگاه تیانجین یک انگشت روباتیک ساخته که توسط دستگاه‌هایی که روی سر قرار می‌گیرند فرمان می‌گیرد. این انگشت می‌تواند کلمات و حتی جملات را بر اساس افکار کاربر بنویسد.
BCI یک “بزرگراه اطلاعاتی” بین فعالیت الکتریکی در مغز و یک دستگاه خارجی – به طور معمول یک رایانه یا اندام روباتیک – ایجاد می‌کند. این فناوری پیشرفته برای نسل جدید تعامل انسان و رایانه و یکپارچه سازی انسان و ماشین ضروری است.
به گزارش یک پایگاه علم و فناوری مستقر در سنگاپور، تحقیقات حوزه BCI در چین و ایالات متحده متمرکز است و دانشگاه تیانجین و دانشگاه کالیفرنیا فعال ترین بازیگران در این زمینه هستند.
در اواخر نوامبر، دانشگاه تیانجین اولین پلتفرم منبع باز چین را برای نرم افزار غیرتهاجمی BCI راه اندازی کرد. پلتفرم MetaBCI شامل ۳۷۶ کلاس و عملکرد و با ۱۴ مجموعه داده عمومی BCI سازگار است. به گفته این مرکز، این فناوری ۱۶ روش تجزیه و تحلیل داده‌ها را پیاده سازی کرده و از ۵۳ مدل رمزگشایی کامپیوتر مغزی پشتیبانی می‌کند.
ساخت یک سیستم BCI به مراحل فنی کلیدی زیادی نیاز دارد، اما در حال حاضر کیت‌های ابزار نرم‌افزار BCI عمومی معمولاً بر روی یک مرحله متمرکز شده‌اند و توسعه را پرهزینه و پرهزینه می‌کنند. با توجه به این موضوع، MetaBCI برای ارائه پشتیبانی پردازش اطلاعات یک مرحله ای برای تحقیقات BCI توسعه داده شده است.
این پلتفرم به طور مشترک توسط دانشگاه تیانجین، شرکت فناوری ابری مغز تیانجین چین الکترونیکس و سوئیشی (تیانجین) توسعه یافته است.
ارتباطات مستقیم
افکار افراد معمولاً توسط بافت‌های محیطی اعصاب یا بافت‌های عضلانی بیان می‌شود. فناوری BCI این مسیر معمول را برای ایجاد ارتباط مستقیم بین مغز و رایانه دور می‌زند.
در ماه مه ۲۰۱۹، در سومین کنگره جهانی اطلاعات در تیانجین، داوطلبی که دستگاه BCI را پوشیده بود، این جمله را بدون حرکت انگشتان یا شست‌هایش کامل را تایپ کرد : «به سومین WIC خوش آمدید»
تراشه‌ای که داوطلب از آن استفاده کرد، اولین تراشه BCI در جهان بود که با موفقیت توسط دانشگاه تیانجین ساخته شده است. این اولین تراشه در جهان بود که به جمع‌آوری و رمزگشایی سیگنال‌های الکتریکی عصبی انسان اختصاص داشت و زمان زیادی طول کشید تا این تراشه توسعه یابد.
دانشگاه در سال ۲۰۱۶ تحقیقات خود را بر روی “BCI کاربردی” آغاز کرد و هدف آن کمک به بیش از ۲۰۰ بیمار مبتلا به افسردگی در بیمارستان تیانجین و بیمارستان استان هونان بود. تحقیقات BCI در تشخیص افسردگی مفید بوده است. از آنجایی که تعداد فزاینده‌ای از بیماران، به ویژه نوجوانان، افسردگی را تجربه می‌کنند، اولویت ارائه دقت بیشتر در درمان این اختلال است.
تحقیقات روباتیک به درمان حدود ۳۰۰۰ بیمار مبتلا به آپوپلکسی (خونریزی‌های داخلی) نیز کمک کرده است.
در سال ۲۰۲۱، دانشگاه تیانجین اولین محصول اسکلت بیرونی BCI چین، Shenjia را تولید کرد که دارای BCI و تحریک الکترونیکی عصبی بر روی یک دستگاه پوشیدنی بود.
از سال ۲۰۱۴، بیش از ۳۰۰۰ بیمار در آزمایشات مربوط به “اسکلت‌های رباتیک پوشیدنی” که از حرکات بدن پشتیبانی می‌کنند، شرکت کرده‌اند. علاوه بر این، محققان علوم اعصاب در حال تقویت تلاش‌ها برای تولید دستگاه‌های پوشیدنی مناسب هستند که درمان دقیقی را برای بیماران پرخطر ارائه می‌کنند.
امید زیادی برای همکاری بیشتر بین محققان، پزشکان و بیماران وجود دارد، اما در این زمینه هنوز به کار بیشتری نیاز است. بهبود سرعت پردازش سیگنال، افزایش حافظه تراشه، تسریع سرعت انتقال داده و بهبود تحرک مدل همچنان چالش‌های بزرگ این راه هستند.
تحقیقاتی برای رمزگشایی سیگنال‌های الکتروانسفالوگرام، شناسایی بهتر مقاصد عصبی و ارتباطات سریع‌تر مغز و رایانه نیز صورت خواهد گرفت.
توسعه سریع
انتظار می‌رود تحقیقات BCI چین، نفوذ بین‌المللی این کشور را افزایش داده و توسعه سریع نسل جدید BCI را در سراسر جهان ترویج دهد.
BCI یکی از پرطرفدارترین فناوری‌های جهان است که به سرمایه‌ای نقدی برای سرمایه‌گذاران تبدیل می‌شود.
ارزش بازار جهانی BCI در سال ۲۰۱۹ به ۱٫۲ میلیارد دلار رسید و پیش بینی می‌شود این رقم در سال ۲۰۲۷ به ۳٫۷ میلیارد دلار افزایش یابد.
بر اساس تخمین‌ها، در ۱۰ تا ۲۰ سال آینده، تولید صنعتی BCI جهانی به ۲۰۰ میلیارد دلار می‌رسد، در حالی که در سال ۲۰۲۱، سرمایه گذاری جهانی BCI به ۵۶۸ میلیون دلار رسیده بود.
در گزارش اخیر آکادمی فناوری اطلاعات و ارتباطات چین آمده که پروژه‌های BCI عمدتاً بر بخش پزشکی تمرکز دارند و انتظار می‌رود محصولات جایگزین عصبی و کنترل پیشگامان بازار باشند.
در این گزارش آمده است که BCI احتمالاً در بخش‌های توانبخشی، آموزش، سرگرمی، سبک زندگی هوشمند و بخش‌های تولید به کار می‌رود. در ماه اکتبر، دولت شانگهای سیاستی را با هدف ارتقای نوآوری در فناوری‌های غیرتهاجمی BCI، تراشه‌ها و تحقیقات عصبی برای کمک به بیماران اعلام کرد.
منبع: chinadaily
