Blackrock Neurotech, חברת טכנולוגיה רפואית שבסיסה בסולט לייק סיטי, יצרה חבילה של מערכות ממשק מוח-מחשב במטרה להעצים את המטופלים להגברת העצמאות ואיכות החיים. הטכנולוגיה העדכנית הזו שמה לה למטרה לשחזר את התקשורת הכתובה אצל מטופלים המתקשים בעניין זה, כמו אלו שנפגעו בשיתוק.
המערכת החדשה של החברה, ש-Blackrock שואפת להפוך לזמינה בסוף 2022, מאפשרת למטופלים להקליד טקסט רק על ידי דמיון שהם כותבים או מקלידים את המילים. המערכת משתמשת בלמידת מכונה כדי לפענח אותות עצביים המתרחשים בזמן שמישהו מדמיין כתיבה, ועד היום היא יכולה להשיג מהירויות של עד 90 תווים בדקה.
מבחינת דיוק, המערכת שלהם מתהדרת ב-94% דיוק מחשבתי לטקסט וזה עולה ל-99% כאשר הטקסט עובר תיקון אוטומטי על ידי מערכת המחשב. הטכנולוגיה יכולה להיות חוזה חדש לחיים עבור חולים כאלה. בעוד שממשקי מוח-מחשב רבים התמקדו בפעולות פיזיות, כמו הזזת כיסא גלגלים, ייתכן שהתעלמו ממערכות מחשבה לטקסט. תקשורת כתובה חשובה מאוד בעולם הדיגיטלי שלנו שהולכים ומתחברים, וטכנולוגיות שמשפרות את הגישה לכך בהחלט יתקבלו בברכה.
מדגאדג'ט הזדמן לשוחח עם פלוריאן סולזבאכר, מייסד שותף ויו"ר Blackrock Neurotech, על המערכת החדשה, יחד עם הטכנולוגיות האחרות שהחברה פיתחה.
קון הייסטינגס, Medgadget: אנא תן לנו סקירה קצרה של ממשקי מוח-מחשב והעדכניות כיום.
פלוריאן סולזבאכר, Blackrock Neurotech: ממשקי מוח-מחשב (BCIs) הם מכשירים רפואיים הממירים פעילות מוחית (כלומר מחשבות) לאותות שמתחברים למכשיר נפרד כדי לאפשר פונקציות כמו הזזת סמן על מסך מחשב או שליטה בכיסא גלגלים או להחזיר חושים אבדו כמו שמיעה, מגע וראייה. הם משמשים כדי לעזור לחולים עם מגוון רחב של הפרעות נוירולוגיות כולל אובדן תפקוד מוטורי או חושי (כלומר, לעזור לאנשים לנוע, להרגיש, לשמוע או לראות שוב). הטכנולוגיה הבסיסית יכולה לשמש גם בניטור וטיפול במחלות כמו אפילפסיה, שבץ מוחי, דיכאון, PTSD ואחרות המשפיעות על אוכלוסיות חולים גדולות בארה"ב ובעולם כולו.
כשהקמנו את Blackrock Neurotech, לא היה שוק ל-BCIs. אבל הייתה (וממשיכה להיות) קהילת מחקר פעילה החוקרת את מערכת העצבים, הפרעות נוירולוגיות וכיצד לאבחן אותן ולטפל בהן. הבנו שעל ידי פיתוח ואספקת אלקטרודות, אלקטרוניקה, כלים כירורגיים ותוכנה שניתן להשתמש בהם מפרוסות רקמה דרך מודלים של בעלי חיים לעבודה במחקרים קליניים בבני אדם, נוכל לאפשר באופן משמעותי התקדמות ולעזור להאיץ את התחום.
אנחנו עוסקים עכשיו בנושאים אנושיים כבר 14 שנים, והיו התפתחויות אדירות – מחומרים ועד מזעור. מבין BCIs הניתנים להשתלה, מערך ה-NeuroPort של Blackrock (מערך יוטה) נמצא בסביבה הארוך ביותר ובמספר הגדול ביותר של נבדקים. נכון להיום, ל-34 אנשים ברחבי העולם יש BCI מושתל – 31 מאותם אנשים משתמשים בטכנולוגיית Blackrock. והטכנולוגיה של בלקרוק נותרה היחידה שהוכיחה שנים של תפקוד רב ערך בנושאים אנושיים.
המשימה שלנו תמיד הייתה לבנות טכנולוגיות חדשניות המאבחנות ומטפלות בהפרעות נוירולוגיות – המאפשרות לאנשים ללכת, לדבר, לראות, לשמוע ולחוש שוב. באמצעות מאמצי המסחור המתוכננים שלנו החל משנת 2022, אנו מקווים להשיג זאת.
Medgadget: אנא ספר לנו על טכנולוגיות BCI השונות שפותחה על ידי Blackrock עד כה.
פלוריאן סולזבאכר:
- החזרת תנועה דרך מחשבה – של בלקרוק פלטפורמת MoveAgain זה עתה הוענק תעודת מכשיר פורץ דרך מה-FDA ומציע למטופלים ללא תנועה את היכולת לשלוט בסמן העכבר, מקלדת, מכשיר נייד/טאבלט, כיסא גלגלים או מכשיר תותב פשוט על ידי חשיבה. מערכת BCI זו מציעה למטופלים אלו אפשרויות חדשות לשיפור ניידות ועצמאות – כמו חזרה לעבודה, השתתפות בפעילויות פנאי ותקשורת יעילה ומהירה יותר. מטרת המכשיר היא להשיג שיפור ארוך טווח בתנועה ובעצמאות, להפחית את תלות המטופלים במטפלים ולעזור להם להתחבר טוב יותר עם החברה והעולם.
- שחזור חוש המגע – בשיתוף עם אוניברסיטת פיטסבורג, מחקר פורץ דרך הראה כי המערכת הניתנת להשתלה של בלקרוק יכולה לשפר את השליטה בזרועות הרובוטית אצל אנשים עם פציעות חוט השדרה על ידי יצירת תחושת "מגע". הזרוע התותבת הדו-כיוונית שולחת אותות תחושתיים למכשיר המושתל של המטופל, ותחושות המישוש המתקבלות מאפשרות לו לבצע יותר תנועות נוזליות. המחקר הוצג ב מגזין המדע כקדמה טכנולוגית פורצת דרך של BCI, שתשפיע רבות על אלה שחיים עם פציעות חוט שדרה.
"הטכנולוגיה הזו יכולה בסופו של דבר לסייע לאנשים עם קטיעות או שיתוק שלא הצליחו לנוע בחופשיות", אמר המשתתף ניית'ן קופלנד. "המחקר שערכנו מראה שעל ידי השתלת מערכי NeuroPort בחלקים במוח שבדרך כלל שולטים בתנועה ומקבלים אותות תחושתיים מהזרוע, נוכל לייצר תנועות טבעיות וזורמות יותר."
- שיקום שמיעה לחירשים – עבור כ-30 מיליון אמריקאים הסובלים מאובדן שמיעה, שתלי שבלול אינם אופציה טיפולית בגלל הווריאציות האנטומיות בשבלול שלהם. בספטמבר השקיעה בלקרוק בפיתוח של מכשיר חדש לשתל עצב שמיעה (ANI) לשיקום השמיעה לאוכלוסיה זו של חולים מוחלשים. המימון יאיץ את הבדיקות הפרה-קליניות ואת המאמצים הקליניים באמצעות שותפות עם אוניברסיטת מינסוטה. לא רק שהשתל הזה יכול לאפשר שיפורי שמיעה משמעותיים בקבוצה חדשה לגמרי של מטופלים, אלא שהוא יכול לשפר את ההפעלה של מסלול השמיעה למוח, מה שבתורו יוכל לעזור לאנשים עם אובדן שמיעה לשמוע בסביבות רועשות כמו מוזיקה חיה. המטרה היא בסופו של דבר להשתיל 40-50 חולים חירשים בשלוש השנים הקרובות.
- שחזור תקשורת – במחקר פורץ דרך זה ו"הישג בלתי מדומיין פעם" בהובלת שותפת Blackrock, אוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו, חוקרים השתמשו בחומרה של Blackrock כדי לפענח דפוסים עדינים באזורי הדיבור של מוחו של אדם משותק. כעת, המטופל יכול לתקשר שוב – רק על ידי חשיבה על המילים. האלקטרודות המושתלות מתרגמות את פעילות המוח שלו למילים, שנשלחות ומוצגות לאחר מכן במחשב. גישה זו היא חלק מגל חדשנות שמטרתו לסייע לעשרות אלפי אנשים חסרי יכולת לדבר, אך מוחם מכיל את המסלולים העצביים לדיבור. תוכנת מפענח למידת מכונה קיבלה רישיון מאוניברסיטת סטנפורד.
- איפוס שעונים פנימיים – במאי, בלקרוק הודיעה על השותפות שלה עם אוניברסיטת נורת'ווסטרן לפיתוח מכשיר אלחוטי וניתן להשתלה במלואו, אשר יעשה מחצית מהזמן שלוקח לאנשים להתאושש משיבושים במחזורי שינה/ערות. הפרויקט – מאמץ שיתופי בין בלקרוק, נורת'ווסטרן, אוניברסיטת רייס ואוניברסיטת קרנגי מלון – הוא חלק מהיוזמה החדשה של הסוכנות לפרויקטי מחקר מתקדמים בהגנה (DARPA) להתמודדות עם אתגרי הנסיעות, כולל ג'ט לג, עייפות, בעיות במערכת העיכול. ותגובה חיסונית מוחלשת. הצוות, שפותח בעיקר עבור אנשי צבא ומגיבים ראשונים, מתכנן לתרגם את הטכנולוגיה הזו עבור אנשים רבים הסובלים מהשפעות שליליות מנסיעה למרחקים ארוכים או מעבודה בשעות ארוכות ולא שגרתיות.
מדגאדג'ט: מכשירי BCI רבים מתמקדים ביישומים פיזיים, כגון הזזת כיסא גלגלים. מדוע בחרת לפתח מערכת שמתמקדת בטקסט?
פלוריאן סולזבאכר: רוב חולי ה-BCI שלנו עד היום משתמשים בשתל ליישומים פיזיים כמו שליטה בכיסא גלגלים או זרוע רובוטית. אבל אנחנו לא מאמינים שמקרי השימוש צריכים להסתיים שם. המטרות המיידיות של יוזמה זו הן להוכיח שהמטופלים חווים עצמאות מוגברת, שיפור באיכות החיים ויכולת לחזור לכוח העבודה עם השימוש בפלטפורמה. עם זאת, טכנולוגיה זו יכולה גם לעזור לאפשר למטופלים לשלוט במכשירים חיצוניים אחרים, כגון סמן מסך, כיסא, רכב, זרוע רובוטית או מניפולטור.
במטרה למסחור ב-2022, אנו מקווים להעביר זאת לידיים של מטופלים רבים נוספים. זה חשוב לנו להפליא.
Medgadget: אנא תן לנו סקירה כללית של פלטפורמת המחשבה לטקסט החדשה שפותחה על ידי Blackrock. איך זה עובד ואיך זה להשתמש?
פלוריאן סולזבאכר: פלטפורמת BCI זו מורכבת משתל, אלקטרוניקה ממוזערת, תוכנה ומפענח. כפי שמטופל חושב, אלקטרודות שהושתלו במוח קוראות את דפוסי הירי החשמלי של נוירונים ושולחות את האותות הללו דרך צרור של חמישה מפענחי תוכנות למידת מכונה מוגנים בפטנט. עם טכנולוגיה פורצת דרך זו, מטופלים עם יכולות תקשורת מוגבלות מסוגלים ליצור טקסט על ידי חשיבה או דמיון שהם מקלידים או כותבים ביד. לכן, השימוש במכשיר הופך לטבע שני – מכיוון שהוא בעצם רק מגיב למחשבה טבעית.
מדגאדג'ט: איך היו התוצאות עם המערכת החדשה?
פלוריאן סולזבאכר: הודות לאלגוריתמים המורשים על ידי אוניברסיטת סטנפורד, המחקרים המוקדמים עם פלטפורמה זו הוכיחו מהירויות הקלדה מהירות עד פי עשרה מאשר אפשרויות אחרות של פענוח תקשורת BCI. המחקרים מראים הקלדה של עד 90 תווים לדקה עם 94% דיוק חי של מחשבה לטקסט. הדיוק הזה משתפר ל-99% עם…
קישור לכתבת המקור – 2021-12-28 22:00:28
