چطور فناوری اندام مصنوعی باعث ارتقای بشر می‌شود؟

17 آذر 1399 چطور فناوری اندام مصنوعی باعث ارتقای بشر می‌شود؟

روابط عمومی شرکت ایدکو (توزیع‌کننده‌ی محصولات کسپرسکی در ایران)؛ سایباتلون[1] 2020 -که در آن افراد دارای معلولیت با استفاده از جدیدترین فناوری‌ها یکی از کارهای روزانه که پیش از این محال بود را انجام می‌دهند- در حقیقت چیزی بیش از یک رقابت بین‌المللی است. متصدیان مؤسسه فناوری فدرال زوریخ این رقابت را در واقع پلت‌فرمی می‌دانند برای توسعه‌ی فناوری‌های کمکی که زندگی را برای ناتوان‌های جسمی آسانتر می‌کند. این رویداد اواسط ماه نوامبر همین سال برگزار شد و کسپرسکی نیز به عنوان شریک تیم روس این رقابت آنجا حضور پیدا کرد.

سایباتلون چیست؟

سایباتلون شامل مسابقاتی در شش رشته می‌شود:

ARM: بازوی مصنوعی برقی[2]

LEG: پای مصنوعی برقی[3]

EXO: استخوان‌بندی بیرونی برقی[4]

WHL: صندلی چرخدار برقی

FES: دوچرخه‌ی تحریک برقی عملکردی[5]

BCI: رابط کامپیوتر-مغز[6]

شرکت‌کنندگان نه تنها برای مدال طلا با همدیگر رقابت می‌کنند که همچنین قابلیت جدیدترین دستگاه‌های کمکی را نیز به نمایش می‌گذارند. بعنوان مثال پوشندگان با استفاده از جدیدترین فناوری بازی مصنوعی توانستند حبابیِ لامپ را ببندند و یا آنچه داخل جعبه بود را حس کنند. کاربران همچنین در جدیدترین صندلی‌چرخ‌دارها می‌توانند از پله بالا بروند. علاوه بر اینها، این رویداد توسعه‌دهندگان را ترغیب می‌کند به ارتقای محصولاتشان؛ دلیلش هم این است که سایباتلون هم مسابقه‌ای است برای ورزشکاران و هم میدانی برای قدرت‌نمایی تیم‌های سازنده فناوری‌ها. در ادامه با شما از فناوری‌ها سخن گفته‌ایم: گذشته، حال آینده. با ما همراه بمانید.

از پای برنز گرفته تا اندام سایبری مجهز به رابط عصبی

استفاده از اندام‌های مصنوعی تاریخچه‌ا‌ی قدیمی‌ دارد. اولین نسخه اندام مصنوعی به ریگ‌ودا -مجموعه‌ای از اشعار و سرودهای مذهبی هندو به زبان سانسکریت ودایی- برمی‌گردد که به هزاره دوم قبل از میلاد مربوط می‌شود. در این برهه زمانی اعتقاد داشتند خدایان به سلحشور افسانه‌ای با نام ویشپالا بعد از اینکه یکی از پاهایش را در نبرد از دست می‌دهد پایی آهنین عطا می‌کنند. پروتزهای باستان‌شناختی چنین قدمتی دارند: برای مثال، انگشت پای تقریباً سه هزارساله‌ای از جنس چوب در مصر و پایی از جنس برنز با قدمتی 2300 ساله در ایتالیا، شهر کاپوآ کشف شد. اندام‌های مصنوعی بواسطه اصالت باستانی خود تا چند هزار همینطور دست‌نخورده باقی ماندند. سپس در قرن شانزدهم دانشمندان اولین پروتز مکانیکی را ساختند: این پروتز مفاصلی لولادار داشت که پوشنده‌ها می‌توانستند با استفاده از اندامی دیگر یا انقباض ماهیچه‌های اطراف آن را کنترل کنند. دوران جنگ جهانی دوم شاهد ظهور نوع دیگری از اندام‌های مصنوعی بود: بیوالکتریک (که همچنین بدان میوالکتریک یا بیونیک نیز می‌گویند). اندام‌های مصنوعی بیوالکتریک، فعالیت عضله در اندام باقیمانده را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند که همین باعث می‌شود دستگاه حرکت کند. اکنون که در قرن بیست و یکم هستیم، دانشمندان آماده‌اند تا گام بزرگ بعدی را در این راستا بردارند: توسعه‌ی اندام‌های مصنوعی نوروبیونیک که به پوشندگان این قدرت را می‌‌دهد تا نه تنهایک سری از حرکات را انجام دهند بلکه همچنین با حس لامسه‌ اجسام را بشناسند. این فناوری هنوز نوپاست و هنوز مانده تا تماماً بشود حس لامسه را به فرد انتقال داد؛ اما همین گام نهادن خود دستاورد بزرگی محسوب می‌شود.

اندام‌های مصنوعی امروزی

فناوری‌های جدید جایگزین فناوری‌های قدیم نمی‌شوند بلکه می‌توان آن‌ها را سازه‌های مکمل در نظر گرفت؛ امروزه انواع مختلفی از دستگاه‌های پروتزی -برخی‌شان تماماً برای اهداف آرایشی- به کار می‌روند. هر نوع از این سازه‌ها کاربرد مخصوص به خود را داشته و در حوزه ویژه‌ای نیز استفاده می‌شوند.  پروتزهای مکانیکی ارزان‌تر بوده و راحت‌تر می‌شود آن را یاد گرفت (همچنین از نسخه‌های بیونیکی نیز قابل‌تحمل‌تر هستند). بعنوان مثال این اندام‌ها برای بلند کردن اجسام سنگین و فعالیت‌های مربوط به آب و وقتی به منبع برق دسترسی نیست مناسب‌ترند. از طرفی هم اندام‌های مصنوعی نوروبیونیک، پوشیدنشان راحت‌تر است و طیف وسیعی از حرکات را نیز ارائه می‌دهند (برای مثال پاهای سایبری به پوشندگان کمک می‌کند تعادل خود را نگه داشته، از پله بالا و پایین بیایند، عقبگرد کنند و حتی بدوند).

تخصص در ساخت پروتزها

اندام‌های مصنوعی بسیار تخصصی همین الان نیز وجود دارند اما برای شرایط خاص یا کار خاصی کاربرد دارند. برای مثال، شما اکنون می‌توانید برای فعالیت‌های آبی، بسکتبال، دو و سایر ورزش‌ها اندام‌های مصنوعی را پیدا کنید که به صورت عمده خرید و فروش می‌شوند. دسترسی به فناوری چاپ سه‌بعدی نیز به پیشرفت اندام‌های مصنوعی کمک شایانی کرده است؛ بدین‌ترتیب قیمتشان پایین‌تر آمده و بیش از هر زمان دیگری می‌شود آن‌ها را سفارشی‌سازی کرد. در برخی از موارد افراد می‌توانند مدلی را به طور آنلاین دانلود کرده و پیش از چاپش آن را به فراخوز نیاز خود تنظیم نمایند.

گجت‌های پروتزی

ترند مدرن دیگر، اندام‌های مصنوعی سایبرنتیک را با فناوری‌های دیجیتال ادغام می‌کند. برای مثال، شرکت روسیِ Motorica سال جاری طی اقدامی پیشگامانه گلکسی واچ را در بازویی مصنوعی جاسازی کرد. بدین‌ترتیب، کاربر می‌تواند فعالیت خود را مورد نظارت قرار داده و تنظیمات بازوی خود را کنترل کند (مثلاً سطح گیرندگی دست یا انگشت).

صندلی‌ چرخدار بیش از یک هزاره است که به مردم کمک کرده‌ و گفته می‌شود اولین کاربردهای آن به قبل از قرن ششم میلادی برمی‌گردد. صندلی چرخ‌دار تا اواسط قرن هفده صرفاً صندلی‌ای بود چرخ‌دار که برای حرکت به یک خدمتکار یا دستیار نیاز داشت. اولین صندلی چرخدار دستی سال 1655 ظاهر گشته و اولین مدل تاشوی آن نیز اوایل قرن بیستم در آمریکا ساخته شد. در زمان ما و البته علاوه بر نوع سنتی‌اش، صندلی چرخدار مجهز به موتور الکتریکی، چرخ زنجیری برای بالا پایین آمدن از پله و حتی رابط‌های عصبی برای افرادی که همچنین قادر به حرکت بازوهای خود نیز نیستند می‌باشد.

تحریک الکتریکی و استخوان‌بندی بیرونی

دانشمندان همچنین در حال ساخت دستگاه‌هایی هستند که افراد فلج را قادر می‌سازد روی پاهای خود بایستند. (به طور تصادفی مصریان باستان نیز تحریک الکتریکی را به عنوان ابزار تراپی به کار می‌بردند! آن زمان آن‌ها از پرتوهای الکتریکی برق می‌گرفتند. بعدها برای این کار از موجودات آبزی که برق تولید می‌کردند استفاده کردند). در مسابقه‌ی دوچرخه‌ی تحریک برقی عملکردی که پیشتر بدان اشاره کردیم، این جریانات روی ماهیچه‌های رقبا اعمال می‌شود و همین باعث می‌شود عضلات منقبض شده و حرکت رکاب‌زنی صورت گیرد. اولین نمونه اولیه فناوری توان‌بخشی دیگر (منظورمان همان استخوان‌بندی بیرونی است) سال 1890 ساخته شد. پوشنده هنوز هم برای استفاده از آن مکافات دارد اما این پوشش با کمک گاز فشرده عمل راه رفتن، دویدن و پریدن را بسیار آسان‌تر کرده است. در سال 1917 پتنت یک استخوان‌بندی بیرونیِ بخاری ارائه شد و نیمه‌ی دوم قرن بیستم شاهد مدل‌های برقی، پنوماتیک و هیدرولیکی آن نیز بودیم. وزن نسخه‌های مدرن کمتر از پیشینیان‌شان است؛ کاربرد آسانتری دارند و بازیابی حرکت مستقل‌ را با مقیاس وسیعتری ارائه می‌دهند. برخی می‌توانند به کلود وصل شوند تا داده‌های مربوط به توان‌بخشی را ذخیره و پردازش کنند و برخی از نسخه‌های اخیر حتی قادرند با پالس‌های مغزی دستکاری شوند.

رابط‌های عصبی

به فناوری آینده‌نگر پشت دستگاه‌های کنترل‌شده با فکر، BCI (رابط مغز و رایانه) می‌گویند. چنین سیستم‌هایی اولین بار دهه‌ی 70 میلادی ظهور پیدا کردند و تا حالا پیشرفت‌های چشمگیری داشته‌اند. حسگرهای BCI را می‌توان مستقیماً در کورتکس مغز ایمپلنت کرد، آن‌ها را داخل جمجمه قرار داد یا به طور خارجی وصلشان نمود. اولین متود، بهترین کیفیت سیگنال را ابتدای امر ارائه می‌دهد اما اگر بدن کاشت را پس بزند این کیفیت کاهش پیدا خواهد کرد. امروزه، شایع‌ترین BCI غیرتهاجمی هستند و به جراحی نیازی ندارند. الکتروانسفالوگرافی رایج‌ترین فناوری برای فعالیت خوانش مغز به حساب می‌آید. با این حال، سایر متودهای «ذهن‌خوان» نیز وجود دارند. برای مثال دهه 80 میلادی محققین در آزمایش خود برای کنترل یک ربات از حرکات چشم استفاده کردند. سپس در سال 2016، دانشمندان از BCI رونمایی کردند که می‌توانست اندازه مردمک را بخواند. دامنه کاربرد رابط‌های عصبی بسیار وسیع است. برای مثال اوایل ظهور BCI دانشمندان برای درمان کاهش بینایی اکتسابی از ایمپلنت‌های مغزی استفاده کردند. همانطور که در فوق اشاره شد، صندلی‌ چرخدارها و استخوان‌بندی‌های بیرونی جدیدتر از کنترل‌های رابط عصبی استفاده می‌کنند. در مورد شرکت‌کنندگان در رویداد سایباتلون هم باید بگوییم: آن‌ها در رقابت رابط مغز و کامپیوتر شرکت کردند؛ نوعی گیم کامپیوتری که در آن قدرت فکر آواتارهای بازی را تکان می‌دهد!

افق اندام‌های مصنوعی

امروزه، فناوری‌های کمکی بسیار در حال پیشرفت هستند و فقط خدا می‌داند قرار است شاهد چه معجزات دیگری در این حوزه باشیم. البته حرفه‌ای‌های این حوزه چندتایی ایده دارند: برای مثال کارمندان بخش تخصصی رابط عصبی شرکت Neurobotics اشاره دارند که تحولات فعلی در اصل هدفشان توان‌بخشی از طریق صندلی چرخدارهای کنترل‌شده توسط BCI و خانه‌های هوشمند است. با این حال این فناوری راه زیادی دارد تا تجاری شدن. Neurobotics اعتراف می‌کند «ذهن‌خوانی» هنوز در مقایسه با دریافت ورودی از کیبورد، موس یا فرمان‌های جوی‌استیک از دقت کمتری برخوردار است. این شرکت می‌گوید زودترین زمان برای عمومی شدن این فناوری 100 تا 200 آینده است. اما ایلان ماسک که در حال کار کردن روی پروژه ایمپلنت BCI شخصی خود به نام Neuralink است بازاری شدن این حوزه را زودتر از اینها پیش‌بینی می‌کند. با این تفاسیر هنوز مشخص نیست قرار است چه اتفاقی بیافتد یا اینکه آیا این دستگاه موفق عمل خواهد کرد یا خیر. کاشت یا ایمپلنت گامی بزرگ بوده است که هر کسی مانند ماسک جرأت انجام آن را ندارد. البته پیش‌بینی‌های دیگری هم وجود دارد: اگر پیش‌بینی‌های علمی تخیلی‌تری می‌خواهید به پروژه Earth 2050 ما سر بزنید. این پروژه به کاربران اجازه می‌دهد ایده‌های خود را به اشتراک بگذارند از اندام‌های حسی تماماً جدید گرفته تا «اندام‌فروشی» که می‌توانید بروید آنجا و تن خود را کاملاً تجدید کنید!

چشم‌انداز آینده

آینده آبستن هر چه که باشد مهم این است که به یاد بیاوریم این ما هستیم که آینده را می‌سازیم؛ همین لحظه... درست همین در همین لحظه. از این رو ما در کسپرسکی تماما‌قد ساخت فناوری‌های کمکی و سایر فعالیت‌هایی را که قصدشان ایجاد دنیایی بهتر است پشتیبانی می‌کنیم. متصدیان این مبادرات همچون تیم پشت سایباتلون در تلاشند آینده‌ای روشن‌تر برای هر فردی در این دنیا رقم بزنند.

 

[1] Cybathlon

[2] Powered Arm Prosthesis

[3] Powered Leg Prosthesis

[4] Powered Exoskeleton

[5] Functional Electrical Stimulationbike

[6] Brain–Computer Interface


منبع: کسپرسکی آنلاین (ایدکو)

کسپرسکی اسم یکی از بزرگترین شرکتهای امنیتی و سازنده آنتی ویروس است که برخی از کاربران اشتباهاً این شرکت و محصولات آنتی ویروس آن را با عناوینی نظیر کسپرسکای،کاسپرسکی، کسپراسکای، کسپراسکای، و یا کاسپراسکای نیز می‌شناسد. همچنین لازم به ذکر است مدیرعامل این شرکت نیز یوجین کسپرسکی نام دارد.

محصولات مرتبط

  • Kaspersky Internet Security for Android

    امنیت پیشرفته‌ای که همیشه همراه شماست بخش مهمی از زندگی اکثر ما اکنون روی گوشی‌ها و تبلت‌هاست- پس به امنیت موبایلی نیاز دارید که شما را همیشه امن نگه ...

    6,818,500 ریال
    خرید
  • Kaspersky Cloud Password Manager

    Kaspersky Cloud Password Manager ابزار مدیریت کلمه عبور ابری کسپرسکی (KCPM) ضمن ذخیره ایمن تمامی کلمات عبور مورد استفاده شما برای وبسایت‌ها، اپلیکیشن‌ها، و شبکه‌های اجتماعی آنها را در تمامی ...

    10,231,000 ریال
    خرید
  • Kaspersky Safe Kids

    شما می توانید بر ارتباطات اینترنتی کودکان از قبیل فعالیتهای عمومی در فیسبوک، کنترل تماسها و پیامها از طریق دستگاههای اندرویدی نظارت داشته باشید. کمک شما به کودکان بهترین راهنمایی برای آنها ...

    2,557,750 ریال10,231,000 ریال
    خرید
  • Kaspersky Small Office Security

    محافظت در حین کار Kaspersky Small Office Security به طور خاص برای سازمان‌هایی طراحی شده است که 5 تا 50 دستگاه کامپیوتر در خود جای داده‌اند. نصب آن بسیار آسان است؛ مدیریت آن ...

    6,142,500 ریال24,570,000 ریال
    خرید
  • Kaspersky Security Cloud Personal

    تمام اپ‌های امنیتیِ ما در دستانتان. به کل خانواده‌ی اپ‌های ما برای دسکتاپ و موبایل دسترسی پیدا کنید. از آنتی‌ویروس گرفته تا ابزارهای حریم خصوصی و اجرایی، هر کدام را به میل ...

    68,243,500 ریال
    خرید
  • Kaspersky Standard

    سیستم امنیتی بهبودیافته به همراه تقویت‌کننده عمکرد دستگاه طرح امنیتی استاندارد ما، نه تنها سیستم امنیتی قدرتمندی را برای انواع ویروس‌ها، بدفزارها و باج‌افزارها ارائه می‌دهد ...

    9,652,500 ریال19,305,000 ریال
    خرید
  • Kaspersky Plus

    امنیت. کارایی. حریم خصوصی. همه در یک برنامه با کاربری آسان کسپرسکی پلاس با ارائه امنیت سایبری نسل بعد، شما در برابر ویروس‌ها، باج‌افزارها و بدافزارهای جدید محافظت کند - بدون ...

    13,841,750 ریال27,683,500 ریال
    خرید
  • Kaspersky Premium

    حفاظت کامل از دستگاه ها، حریم خصوصی و هویت شما با محصول Kaspersky Premium تمام نیازهای امنیتی خود و خانواده‌تان را پوشش دهید. حفاظت پیشرفته ...

    14,807,000 ریال29,614,000 ریال
    خرید

نظر خودتان را ارسال کنید


کاربر گرامی چنانچه تمایل دارید، نقد یا نظر شما به نام خودتان در سایت ثبت شود، لطفاً وارد سایت شوید.
*نظر
کلیه حقوق مادی و معنوی این سایت محفوظ و متعلق به شرکت گسترش خدمات تجارت الکترونیک ایرانیان است و هر گونه کپی برداری از آن پیگرد قانونی دارد