تبلیغات
انجمن معلولین جسمی و حرکتی اردبیل

انجمن معلولین جسمی و حرکتی اردبیل
چه زیباست.....لحظه های تلاش برای موفقیت 
قالب وبلاگ
نظر سنجی
به پایگاه خبری اینترنتی انجمن معلولین جسمی و حرکتی استان اردبیل چه نمره ای می دهید؟





لینک های مفید
 
دكتر علیرضا كاكاوند، فارغ‌التحصیل رشته مهندسی پزشكی از دانشگاه ایالتی آریزونا و محقق در بیمارستان و مركز مغز و اعصاب فینیكس كه سال‌ها در زمینه‌های گوناگون علمی مرتبط با مهندسی پزشكی كار و تحقیق كرده، از معدود پژوهشگران ایرانی است كه روی بازیابی امواج مغزی برای كنترل ابزار كار می‌كند.

او مدت‌ها برای ناسا، آژانس هوافضایی ایالات متحده آمریكا در زمینه سلامت فضانوردان، پژوهش روی نحوه رشد سلولی در جاذبه مغز و طراحی سامانه حمایت از حیات لباس فضانوردی كار و تحقیق كرده است.

اما شاید هیجان‌انگیزترین زمینه فعالیت دكتر كاكاوند ، مطالعه برای شناخت و كنترل امواج مغزی به منظور هدایت و راهبری بازوهای روباتیكی بوده كه می‌تواند تحولی شگرف در كیفیت زندگی بشر به وجود آورد.

همچنین در صورتی كه این ایده روزی محقق شود، می‌توان انتظار داشت كامپیوترهای آینده به جای اتصال به برق، نیاز داشته باشند تا روزی یك حبه قند در دهانشان بیندازیم.

امواج مغزی چگونه تولید می‌شود؟

در مغز انسان و حیوانات سلول‌های بسیاری هستند. ما به این سلول‌ها به عنوان یك سوئیچ الكترونیكی نگاه می‌كنیم كه یا روشن هستند یا خاموش. به یك سلول امكان دارد ورودی‌های زیادی برسد ولی روشن نشود. تا وقتی كه به حدی از ورودی‌های بیوالكتریك برسد یكدفعه روشن شده و بعد باز خاموش یا غیرفعال می‌شود، بنابراین ما می‌توانیم فركانس این سلول‌ها را به صورت یك موج بررسی كنیم.

آیا بشر توانسته چگونگی عملكرد مغز را بفهمد؟

سلول‌های عصبی در یك شبكه بزرگ باهم كار گروهی می‌كنند و بسیار فعال هستند. یك سلول از تعداد بی‌شماری سلول ورودی می‌گیرد و همچنین به تعداد بی‌شماری سلول خروجی می‌دهد و برای همین بررسی عملكرد این شبكه سلولی یا شبكه عصبی بسیار پیچیده است. برای همین هنوز شناخت كاملی از كاركرد دقیق هر بخش و ویژگی‌های سلولی و عصبی حواس مثل بویایی شنوایی و... در دست نیست.

محققی مثل شما چگونه عملكرد مغز را بررسی می‌كند؟

این حواس هنگام عملكردشان امواج بیو الكتریكی از خودشان منتشر می‌كنند و ما با بررسی محلی از مغز كه این امواج از آن ساطع می‌شود یك ایده كلی از كاركرد هر بخش مغز به دست می‌آوریم. در قدیم و حتی امروزه با وصل كردن الكترودهای مختلفی به سر انسان در حالت‌های مختلف وضعیت امواج مغزی فرد بررسی می‌شود، امواج مغزی در حالت‌های مختلف مثلا وقتی انسان خواب است با حالت‌های بیداری یا... متفاوت است.

فرآیند مطالعاتی شما چگونه بوده است؟

به طور مثال شما اگر بخواهید یك لیوان را بر دارید، به كمك دست این كار را انجام می‌دهید، دستی كه دارای عضلات بسیاری است كه منقبض و منبسط می‌شود و دست را به سمت جهت خاصی هدایت می‌كنند، تمام این اعمال توسط مغز كنترل می‌شود، ضمنا این كار را خیلی عادی انجام می‌دهید براحتی و مانند خیلی از كار‌های روزمره دیگر، اما ما می‌خواستیم بدانیم مغز چطور اینقدر دقیق این همه محاسبات را انجام می‌دهد و فرمان را صادر می‌كند، برای این‌كه دقیق متوجه بشویم ما یكسری الكترودهای سوزنی را در مغز میمون‌ها با جراحی كار گذاشتیم تا از تك‌تك سلول‌های مغزی اطلاعات جمع كنیم.

اختلاف پتانسیل بین سلول‌های مغزی مگر چقدر است كه می‌توانید با الكترود ولتاژ آن را بسنجید؟

خیلی ضعیف است و بر اثر واكنش‌های شیمیایی درون سلول به وجود می‌آید. ما اختلاف آن را با اختلاف پتانسیل محیط بیرون به كمك الكترودهایی كه مقاومت بسیار بالایی دارند، حس می‌كنیم.

تحقیقات شما آیا یافته‌های نوینی نیز در پی داشت؟

گروهی كه من هم عضوی از آن بودم طی سال‌های بسیاری و قبل از حضور من و بعد از این‌كه من هم از آن مركز رفتم، زیر نظر استاد راهنمای من به طور بسیار هدفمند روی مغز مطالعه انجام می‌دهند. در این مدت ما دریافتیم بخشی از مغز كه حركت به جهات مختلف را هدایت می‌كند با حركت ما به سمت‌های مختلف، سلول‌های آن سمت‌ها فعال‌تر می‌شوند و صدای بسیار فعال‌تری را اگر به بلندگو وصل كنید تولید می‌كند (صداهایی مانند تق‌تق ولی بسیار شدید دارای نوسان در بخش‌های مختلف به نسبت كم و زیاد شدن حركت به یك سمت خاص) و طرف مخالف صدایش كمتر می‌شود.

ما این قضیه را با معادلات كسینوسی مدل‌سازی كردیم، البته این به آن معنی نیست كه ما روش كار مغز را فهمیدیم بلكه فقط به یك دیدگاه رسیدیم كه نوع فعالیت سلول‌های بخشی خاص كه در حركت به جهتی خاص این‌گونه رفتار می‌كنند را شناسایی كردیم.

با بررسی برآیند تمایل حركت هر سلول مغز و با استفاده از جمع‌برداری و یافتن برآیند كلی تمایل حركت مجموعه‌ای از سلول‌ها ما می‌توانیم 150 میلی ثانیه زودتر حركت فرد را پیشگویی كنیم و به طور مثال حدس بزنیم می‌خواهد به چه فرمی برگه‌ای را امضا كند.

این باعث شد ما تقریبا بتوانیم با بررسی عملكرد سلول‌ها جهت حركت را تقریبا تشخیص دهیم، مغز میلیون‌ها سلول دارد و جهت حركت بدن با بررسی یك سلول مشخص نمی‌شود. دستورات تا از مغز به نخاع و اعصاب و عضلات برسند حدود 100 تا 150 میلی ثانیه به دلیل واكنش‌های الكتریكی و شیمیایی و كندی عملگرهای بدن ما (ماهیچه‌ها) طول می‌كشد و این همان زمانی است كه ما زودتر از حركت، از انجام آن واقف می‌شویم.

پس ما چون داریم از مغز اطلاعات به دست می‌آوریم می‌توانیم حدود 100 تا 150 میلی ثانیه زودتر بفهمیم كه میمون یا انسان قصد حركت به چه جهتی را دارند.

این یافته‌ها به ساخت روبات‌ها چه كمكی می‌كند؟

با استفاده از همین اطلاعات ما می‌توانیم در كنترل بازوهای روباتیك توسط ذهن موفق باشیم و با وصل كردن این بازوها به بدن معلولان و شناختی كه از نوع حركات و زوایای بدن داریم بازو را با فرمان ذهنی كنترل می‌كنیم.

آیا این كار قبل از شما نیز سابقه اجرا داشته است؟

از سال‌های بسیار قبل روی مغز و امواج مغزی تحقیقات گسترده‌ای انجام شده است، ولی این‌كه روی حركت ابزار متصل به مغز كار كنند و ارتباط آن با مغز برای كنترل روبات‌ها، به نوعی توسط استاد راهنمای من و مركز ما صورت گرفت كه از 20 سال قبل روی آن تحقیقات را شروع كردیم و در سال‌های اخیر به نتایج ارزشمندی رسیدیم.

تا به حال از چنین دانشی، محصولی در قالب آزمایشگاهی یا تولیدی ساخته شده است؟

در سطح آزمایشگاهی بله اما مساله‌ای كه هست و این محصولات به تولید كلان نمی‌رسند به دلیل الكترودهایی است كه باید در مغز كار گذاشته شود، این الكترودها هنوز قابلیت این‌كه طولانی مدت در مغز باشد یا در گستره زیادی از مغز قرار بگیرد را نداشته و مناسب نیست، ما اكنون بخوبی سلول‌ها را بررسی می‌كنیم، اطلاعات را جمع‌آوری و پردازش می‌كنیم و واقعا فكر می‌كنم این الكترودها اصلی‌ترین مشكل هستند كه تحقیقات برای مناسب‌سازی آنها ادامه دارد.

سوالی كه برای من پیش آمده این است كه چند رشته در این پروسه سهیم هستند؟

پزشكی، مهندسی پزشكی، علوم كامپیوتر، هوش مصنوعی، الكترونیك و روباتیك. اینها شاید اصلی‌ترین‌ها باشند، البته علوم دیگری نیز مشغول به فعالیت هستند.

شما جراحی هم انجام می‌دهید؟

من یك دوره جراحی آموزش دیدم و با كمك استاد راهنما در سال‌های اول تحقیقاتم روی میمون‌ها و تاندون‌های آنها جراحی انجام می‌دادم و سنسورهای مختلفی را در عضلات آنها كار می‌گذاشتم. می‌خواستیم دقیقا با این كار سر منشأ و روش حركات بدن را درك كنیم.

و آزمایش‌های عملی كه در مركز شما انجام می‌شود، در چه مرحله‌ای است؟

به طور مثال آزمایش‌های خاصی كه روی میمون‌ها در حال انجام است، ما میمون را روی یك صندلی نشاندیم و دست‌های میمون قابلیت حركت ندارد، میمون گرسنه است. البته قبلا روی مغز میمون توسط عمل جراحی یك مجموعه الكترود قرار داده شده و خروجی آن به یك بازوی روباتیك وصل است، میمون گرسنه ما با چند آزمایش روبه‌رو است، خوراكی‌ای كمی دورتر برای او قرار می‌دهیم و میمون سعی می‌كند بعد از سعی و تلاش فراوان آن را بگیرد. میمون بعد از كمی تلاش براحتی توانست بدون كمك از دست خود و با امواج مغزی، روبات را كنترل كند و خوراكی‌ را بردارد در دهان خود قرار دهد.

همین‌طور آزمایش‌های اولیه‌ای كه روی چند معلول داوطلب كه قطع نخاع شده بودند، انجام گرفته است و با كمك بازویی روباتیك توانستند كارهایی مانند دست دادن و برداشتن اشیا را انجام دهند.

آینده را چگونه پیش‌بینی می‌كنید؟

همه فرمان‌ها از مغز انسان منشأ می‌گیرد، شناخت ما از مغز و پیشرفت تكنولوژی سنسورها و الكترودهای مختلف برای این كار می‌تواند ما را به سمت كنترل كامل سیستم‌ها توسط امواج مغزی ببرد كه این مساله می‌تواند توانایی بسیاری را برای معلولان، كم‌توانان و سالمندان فراهم كند و كیفیت زندگی آنها را بهبود بخشد، این مساله زمینه تحقیقاتی بسیار مناسبی برای دانشجویان است.

من به شخصه فكر می‌كنم در 20 سال آینده معلولان با كمك فناوری‌های روباتیك و مهندسی پزشكی حتی براحتی بتوانند رانندگی نمایند و از تمام وسایل استفاده كنند.

منبع: جام جم

برچسب ها: ربات معلول، بازوهای روباتیکی، امواج مغزی، فناوری‌های روباتیك، مهندسی پزشكی،
[ شنبه 30 اردیبهشت 1391 ] [ 05:13 ق.ظ ] [ انجمن معلولین جسمی و حرکتی استان اردبیل ]
.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

انجمن معلولین جسمی و حرکتی اردبیل در سال 1380 تأسیس یافت و بعد از 6 سال فعالیّت در زمینه خدمت رسانی به معلولین با وقفۀ 3 ساله مواجه شد اما با همّت عده ای از معلولان بزرگوار مجدداً فعالیّت خود را از سال 1389 شروع کرده است.

آدرس دفتر: اردبیل - دروازه مشگین – جنب داروخانه قدس و دفتر اسناد رسمی 83
تلفن تماس 3363013 - 0451
ساعت کاری 7/30 الی 14/30
لینک های مفید
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :

.

.

تماس با ما

فروش بک لینکطراحی سایت