بازگشت حس از طریق نورونهای مصنوعی
کیت توماس در سال ۲۰۲۰ هنگام شیرجه در استخر دچار شکستگی گردن و آسیب نخاعی شد. او دیگر از گردن به پایین نمیتوانست حرکت کند یا حتی لمس را حس کند. سه سال بعد، در سال ۲۰۲۳، تیمی از محققان تصمیم گرفتند با استفاده از فناوریهای هوش مصنوعی و الکترودهای غیرتهاجمی، ارتباط قطع شده بین مغز و بدن او را دوباره برقرار کنند.
این ایمپلنت جدید مغز، فعالیت عصبی را در قشر حسی-حرکتی مغز شناسایی و رمزگشایی میکند و سپس آن را به سیگنالهایی تبدیل میکند که عضلات و پوست بدن میتوانند آن را درک کنند. این سیگنالها از طریق الکترودهای روی پوست منتقل میشوند، به طوری که مغز دوباره احساس میکند که دستانش بخشی از بدن اوست.
اما آنچه این تحقیق را از سایر پروژههای مشابه متمایز میکند، مرحله دوم آن است: اتصال مغز توماس نه به بدن خودش، بلکه به بدن انسان دیگری.
انسان به عنوان «آواتار» انسانی
در مرحله جدید، زنی به نام کتی دناپولی، که خود از آسیب جزئی نخاعی رنج میبرد، نقش «آواتار انسانی» را بر عهده گرفت. او با مجموعهای از الکترودها و حسگرهای نیرو به سیستم عصبی توماس متصل شد.
در آزمایشهایی که در آن هر دو نفر چشمبند داشتند، توماس توانست حرکات دستهای دناپولی را از طریق سیگنالهای مغزیاش کنترل کند: باز کردن، بستن، گرفتن و حتی تشخیص اشیاء مختلف. این بدان معناست که مغز او نه تنها دستورات حرکت را صادر میکرد، بلکه از بازخورد حسی دستهای دیگر نیز “آگاه” بود.
محققان این پدیده را “یکپارچگی حسی بین فردی” مینامند، مفهومی که میتواند در آینده توانبخشی بیماران نخاعی را متحول کند.
برای اولین بار، مغز یک بیمار فلج توانست نه تنها حرکت کند، بلکه “احساس” نیز داشته باشد؛ و از طریق بدن انسان دیگری.
بازآفرینی ارتباط ذهن و بدن
پیش از این، فناوریهای کمکی معمولاً صرفاً بر بازیابی حرکت متمرکز بودهاند. اما در مورد توماس، هدف بزرگتر بود: بازسازی حلقه حسی-حرکتی، مداری که مغز از طریق آن هر حرکتی را بر اساس حس لمس و فشار تنظیم میکند.
در یک بدن طبیعی، این مدار دائماً در حال حرکت است: وقتی چیزی را برمیداریم، مغز میزان نیرویی را که عضله اعمال میکند بر اساس فشاری که حس میکند تنظیم میکند. قطع نخاع این مدار را مختل میکند. ایمپلنت مغزی توماس، با استفاده از الگوریتمهای یادگیری ماشین، این اتصال را به صورت مصنوعی بازسازی میکند.
بنابراین هر بار که توماس از ذهن خود برای حرکت دادن دستهای آواتار استفاده میکند، مغز او بازخوردی دریافت میکند که مانند یک لمس واقعی است. این فرآیند نه تنها حس کنترل، بلکه حس «مالکیت بدن» را نیز بازیابی میکند. او میتواند بگوید: «احساس میکنم دارم این کار را انجام میدهم»، حتی زمانی که فیزیکی نیست.
بازگرداندن معنا به زندگی با فناوری همدلانه
وقتی توماس برای اولین بار در سال ۲۰۲۳ در مورد تجربه خود صحبت کرد، چیزی گفت که اکنون معنای جدیدی دارد: «اگر این فناوری بتواند به دیگران کمک کند، ارزشش را دارد.»
در یک مطالعه اخیر، این گفته به حقیقت پیوسته است. او نه تنها دوباره توانایی حرکت را به دست آورده، بلکه توانسته از ذهنش برای کمک به شخص دیگری در انجام کاری که قبلاً نمیتوانست، استفاده کند: با کنترل عصبی دناپولی، توماس توانست یک بطری آب را بردارد، آن را بریزد و حتی از یک قوطی بنوشد.
محققان این فرآیند را “همافزایی انسانی” مینامند، زیرا دو سیستم عصبی در هماهنگی کامل کار میکنند.
جالب اینجاست که هر دو شرکتکننده عمیقاً احساس رضایت میکردند زیرا این تجربه از محدوده آزمایشگاه فراتر رفت و به یک همکاری واقعی بین دو انسان تبدیل شد. دناپولی پس از موفقیتآمیز بودن آزمایش به او گفت: “من نمیتوانستم این کار را بدون تو انجام دهم” و توماس پاسخ داد: “من بیشتر راضی بودم زیرا واقعاً به کسی کمک کردم، نه فقط به یک کامپیوتر.”
گام بعدی در توانبخشی نخاعی
محققان امیدوارند که این نوع تعاملات دو نفره به بهبود خلق و خو و انگیزه بیماران در طول توانبخشی کمک کند. از دیدگاه روانشناسی بالینی، مشارکت فعال در حرکت و حس واقعی تأثیر مثبتی بر ترشح دوپامین و حس هدفمندی دارد.
در حالی که بسیاری از فناوریهای کمکی صرفاً بر عملکرد مکانیکی تمرکز دارند، این مدل بر جنبه انسانیِ ادغام مجدد تأکید دارد: احساس «بودن» در بدن، حتی اگر آن بدن متعلق به شخص دیگری باشد.