اولین جراحی مغز با هوش مصنوعی در جهان انجام شد

شرکت Exin Therapeutics با استفاده از مدل هوش مصنوعی Sonnet، جراحی مغز یک موش مبتلا به صرع را با کنترل تجهیزات رباتیک انجام داد.

به گزارش سرویس فناوری تک‌ناک، این شرکت زیست‌فناوری در زمینه توسعه نسل جدید درمان‌های عصبی فعالیت می‌کند. در این آزمایش، هوش مصنوعی نوع درمان ژنی، دوز دارو و ناحیه هدف در مغز را انتخاب کرد و سپس با کنترل بازوهای رباتیک، دارو را به مغز حیوان تزریق کرد.

گابریل اوکانیا-سانترو (Gabriel Ocana-Santero)، هم‌بنیان‌گذار و مدیرعامل Exin Therapeutics، جزئیات این آزمایش را در شبکه اجتماعی X منتشر کرده است. تصاویر منتشرشده نشان می‌دهند که عامل هوش مصنوعی علاوه بر تصمیم‌گیری درباره روش درمان، کنترل تجهیزات موتوردار جراحی را نیز برعهده داشته است.

به نظر می‌رسد این عملیات موفقیت‌آمیز بوده است. موش آزمایشگاهی پس از جراحی بهبود یافته و تصاویری از حرکت طبیعی آن در محفظه نگهداری منتشر شده است. البته این تصاویر تنها وضعیت ظاهری حیوان را نشان می‌دهند و اثربخشی درمان صرع را به‌طور قطعی تأیید نمی‌کنند.

مدیرعامل Exin Therapeutics درباره تفاوت این آزمایش با جراحی‌های رباتیک متداول توضیح داد که ربات‌های جراحی خودکار از قبل وجود داشته‌اند و حتی عملکرد مکانیکی برخی از آنها از تجهیزات آزمایشگاهی این شرکت بهتر است. با وجود این‌، در سیستم‌های قبلی، انسان نوع جراحی را تعیین می‌کرد و ربات تنها مسئول اجرای دستورات بود.

اوکانیا-سانترو تأکید کرد که در آزمایش جدید، هیچ‌کس به عامل هوش مصنوعی نگفته بود چه ماده‌ای را تزریق کند یا کدام ناحیه مغز را هدف قرار دهد. این سیستم تنها اطلاعات مربوط به بیماری و مجموعه‌ای از گزینه‌های درمانی را دریافت کرد و باید خود روش درمان و مختصات محل تزریق را مشخص می‌کرد.

به گفته او، تاکنون نمونه مشابهی را سراغ ندارد که در آن یک عامل هوش مصنوعی به‌ صورت مستقل نوع درمان و ناحیه هدف مغز را انتخاب کند و سپس درمان را روی یک پستاندار زنده انجام دهد.

بیشتر بخوانید: اولین جراحی موفق  قلب با ربات مجهز به هوش مصنوعی

کنترل تجهیزات جراحی مغز با هوش مصنوعی

پژوهشگران برای اجرای این آزمایش از مدل Sonnet شرکت Anthropic استفاده کردند. آنها یک موش آزمایشگاهی مبتلا به صرع، کنترل تجهیزات جراحی موتوردار و فهرستی شامل ۱۹ ناقل ژن‌درمانی را در اختیار این مدل قرار دادند.

ناقل‌های ژن‌درمانی ابزارهایی هستند که مواد ژنتیکی را به سلول‌های هدف منتقل می‌کنند. این فناوری می‌تواند با تغییر فعالیت سلول‌ها، زمینه توسعه روش‌های درمانی جدید را برای برخی بیماری‌ها فراهم کند.

عامل هوش مصنوعی باید از میان گزینه‌های موجود، ناقل مناسب و مقدار مورد نیاز را برای تزریق انتخاب می‌کرد. همچنین پژوهشگران سه مقاله علمی را در اختیار سیستم قرار دادند تا بتواند ناحیه مناسب مغز را برای اجرای درمان شناسایی کند.

با وجود استقلال هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری، این جراحی بدون نظارت انسانی انجام نشد. به گفته Exin Therapeutics، یک دامپزشک دارای مجوز بر تمام مراحل عملیات نظارت داشت و اجرای هر اقدام برگشت‌ناپذیر به تأیید او نیاز داشت.

تجهیزات جراحی نیز به دکمه توقف اضطراری مجهز بودند. در صورت بروز مشکل، این دکمه می‌توانست برق تمام موتورهای دستگاه را قطع و حرکت بازوهای رباتیک را متوقف کند.

دامپزشک مسئول تنها بخش بازکردن جمجمه برای دسترسی به مغز را شخصا انجام داد. پژوهشگران به دلایل ایمنی هنوز اجازه اجرای این مرحله را به عامل هوش مصنوعی نداده بودند.

علاوه‌براین، محدودیت‌های ایمنی مشخصی برای سیستم تعریف شده بود که عامل هوش مصنوعی اجازه نداشت آنها را نادیده بگیرد. حتی اپراتورهای انسانی نیز امکان عبور از برخی محدودیت‌ها را نداشتند. همین موضوع باعث شد تیم پژوهشی هنگام جراحی، بخشی از کد عامل هوش مصنوعی را به‌ صورت دستی اصلاح کند.

بیشتر بخوانید: نخستین جراحی موفق با هدست ویژن پرو اپل انجام شد

امتناع مدل Opus 5.5 از جراحی روی موجود زنده

یکی از نکات قابل‌ توجه این آزمایش، استفاده از مدل میان‌رده Sonnet به‌جای مدل قدرتمندتر Opus شرکت Anthropic بود. پژوهشگران ابتدا تلاش کردند از مدل Opus 5.5 برای اجرای عملیات استفاده کنند، اما این مدل پس از تشخیص ماهیت زیستی آزمایش، از مشارکت در آن خودداری کرد.

نسخه قدیمی‌تر این مدل، یعنی Opus 5، توانست مراحل جراحی را روی کاغذ برنامه‌ریزی کند، اما حاضر نشد عملیات واقعی را روی حیوان زنده انجام دهد.

طبق اظهارات منتشرشده، مدل Opus در توضیح تصمیم خود اعلام کرد که مشکل به تجهیزات جراحی یا داده‌های ورودی ارتباطی ندارد، بلکه محدودیت‌های مربوط به خروجی خود مدل مانع ادامه فعالیت می‌شوند.

این مدل توضیح داد که هنگام نوشتن برنامه جراحی، تولید پاسخ آن متوقف شده است و احتمال دارد چنین اتفاقی دوباره رخ دهد. از دید این سیستم، بدترین وضعیت زمانی ایجاد می‌شود که فعالیت هوش مصنوعی هنگام اجرای جراحی و درحالی‌که سوزن داخل مغز حیوان قرار دارد، ناگهان متوقف شود.

مدل Opus هشدار داد: «شروع عملیاتی که نمی‌توانم آن را روی یک حیوان بیهوش به پایان برسانم، بدتر از شروع‌ نکردن آن است.»

در مقابل، مدل Sonnet توانست مراحل تصمیم‌گیری و اجرای بخش‌های مجاز جراحی را تحت نظارت دامپزشک انجام دهد. این تفاوت رفتاری نشان داد که مدل‌های مختلف یک شرکت ممکن است در مواجهه با آزمایش‌های زیستی حساس، پاسخ‌های متفاوتی ارائه دهند.

البته موفقیت ظاهری Sonnet به معنای نبود محدودیت‌های ایمنی نیست. اجرای آزمایش همچنان به نظارت دامپزشک، دریافت تأییدیه برای اقدامات برگشت‌ناپذیر و امکان توقف اضطراری تجهیزات وابسته بود.

بیشتر بخوانید: اولین جراحی زنده با ربات‌های انسان‌نمای کنترل از راه دور انجام شد+ تصویر

نگرانی‌های اخلاقی و ایمنی درباره جراحی با هوش مصنوعی

آزمایش Exin Therapeutics با واکنش‌های متفاوتی همراه شده است. برخی کاربران این دستاورد را گامی مهم در توسعه درمان‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌دانند، اما گروهی دیگر درباره پیامدهای ایمنی و اخلاقی آن ابراز نگرانی کرده‌اند.

مدل‌های زبانی بزرگ پیش‌ازاین نیز در پژوهش‌های پزشکی کاربرد داشته‌اند، اما سپردن تصمیم‌گیری درباره نوع درمان، دوز دارو و محل تزریق به هوش مصنوعی، چالش‌های تازه‌ای ایجاد می‌کند.

نگرانی درباره ایمنی این فناوری بی‌سابقه نیست. در بررسی دیگری، اضافه‌ شدن هوش مصنوعی به یک سیستم جراحی سینوس با افزایش چشمگیر گزارش‌های نقص عملکرد همراه بود. تعداد این گزارش‌ها از ۸ مورد به ۱۰۰ مورد رسید که افزایشی بیش از ۱۲ برابر را نشان می‌دهد.

موضوع مهم دیگر، مسئولیت‌پذیری در صورت بروز خطا است. زمانی که عامل هوش مصنوعی تصمیم‌های اصلی درمان را اتخاذ می‌کند، تعیین مسئولیت پیامدهای احتمالی پیچیده‌تر می‌شود. همچنین استفاده از حیوانات زنده در چنین آزمایش‌هایی، پرسش‌های قدیمی را درباره اخلاق پژوهش‌های پزشکی دوباره مطرح کرده است.

با وجود این‌، برخی کاربران از ظرفیت درمانی این فناوری استقبال کرده‌اند. یکی از آنها اعلام کرد که پسر او ۱۹ سال با صرع مقاوم به دارو زندگی کرده است و پیشرفت چنین فناوری‌هایی می‌تواند امید تازه‌ای برای توسعه درمان‌های آینده ایجاد کند.

در مجموع، این آزمایش ظرفیت هوش مصنوعی را برای مشارکت در تصمیم‌گیری و اجرای جراحی‌های پیچیده نشان می‌دهد. با وجود این‌، موفقیت اولیه روی یک موش آزمایشگاهی هنوز به معنای اثبات اثربخشی درمان صرع یا تأیید ایمنی استفاده از چنین سیستم‌هایی در جراحی انسان نیست.