اولین عمل جراحی مغز با هوش مصنوعی در جهان انجام شد

شرکت Exin Therapeutics با استفاده از مدل هوش مصنوعی Sonnet با کنترل تجهیزات رباتیک، عمل جراحی مغز را بر روی یک موش صرعی انجام داد.

گزارش کردن خدمات فناوری یک مرحله ایاین شرکت بیوتکنولوژی در زمینه توسعه نسل جدیدی از درمان های عصبی فعالیت می کند. در این آزمایش، هوش مصنوعی نوع ژن درمانی، دوز دارو و ناحیه مورد نظر در مغز را انتخاب کرد و سپس با کنترل بازوهای رباتیک، دارو را به مغز حیوان تزریق کرد.

گابریل اوکانا-سانترو، یکی از بنیانگذاران و مدیرعامل Exin Therapeutics، جزئیات کارآزمایی را در شبکه اجتماعی X تصاویر منتشر شده نشان می دهد که عامل هوش مصنوعی علاوه بر تصمیم گیری در مورد روش درمانی، کنترل تجهیزات موتوری جراحی را نیز بر عهده داشته است.

به نظر می رسد عملیات موفقیت آمیز بوده است. موش آزمایشگاهی پس از عمل جراحی بهبود یافته و تصاویری از حرکت طبیعی آن در محفظه نگهدارنده منتشر شده است. البته این تصاویر تنها ظاهر حیوان را نشان می دهد و به طور قطعی اثربخشی درمان صرع را تایید نمی کند.

مدیرعامل شرکت Exin Therapeutics درباره تفاوت این آزمایش با جراحی های رباتیک معمولی توضیح داد که ربات های جراحی خودکار از قبل وجود دارند و حتی عملکرد مکانیکی برخی از آنها بهتر از تجهیزات آزمایشگاهی این شرکت است. با این حال، در سیستم های قبلی، انسان نوع عمل جراحی را تعیین می کرد و ربات تنها وظیفه اجرای دستورات را بر عهده داشت.

Ocania-Santero تاکید کرد که در آزمایش جدید، هیچکس به عامل هوش مصنوعی نگفت که چه ماده ای را تزریق کند یا کدام ناحیه از مغز را هدف قرار دهد. این سیستم فقط اطلاعات مربوط به بیماری و مجموعه ای از گزینه های درمانی را دریافت می کرد و باید خود روش درمان و مختصات محل تزریق را مشخص می کرد.

به گفته وی، او نمونه مشابهی پیدا نکرده است که در آن یک عامل هوش مصنوعی به طور مستقل نوع درمان و ناحیه هدف مغز را انتخاب کرده و سپس درمان را روی یک پستاندار زنده انجام دهد.

بیشتر بخوانید: اولین عمل جراحی موفقیت آمیز قلب با ربات مجهز به هوش مصنوعی

کنترل تجهیزات جراحی مغز با هوش مصنوعی

محققان برای انجام این آزمایش از مدل Sonnet شرکت Anthropic استفاده کردند. آنها یک موش آزمایشگاهی صرع، کنترل تجهیزات جراحی موتوردار و فهرستی از 19 ناقل ژن درمانی را در اختیار مدل قرار دادند.

ناقل های ژن درمانی ابزارهایی هستند که مواد ژنتیکی را به سلول های هدف می رسانند. این فناوری می تواند با تغییر فعالیت سلول ها زمینه توسعه روش های درمانی جدید برای برخی بیماری ها را فراهم کند.

عامل هوش مصنوعی باید بردار مناسب و مقدار مورد نیاز برای تزریق را از بین گزینه های موجود انتخاب می کرد. همچنین محققان سه مقاله علمی در اختیار این سیستم قرار دادند تا بتواند ناحیه سمت راست مغز را برای اجرای درمان شناسایی کند.

با وجود استقلال تصمیم گیری هوش مصنوعی، این جراحی بدون نظارت انسان انجام نشد. به گزارش اگزین تراپیوتیکس، دامپزشک دارای مجوز بر تمامی مراحل عمل نظارت داشت و اجرای هرگونه اقدام غیرقابل برگشت نیازمند تایید وی بود.

تجهیزات جراحی نیز مجهز به دکمه توقف اضطراری بود. در صورت بروز مشکل، این دکمه می تواند برق تمامی موتورهای دستگاه را قطع کرده و حرکت بازوهای رباتیک را متوقف کند.

دامپزشک مسئول شخصاً تنها قسمت باز کردن جمجمه را برای دسترسی به مغز انجام داد. به دلایل ایمنی، محققان هنوز به عامل هوش مصنوعی اجازه انجام این مرحله را ندادند.

علاوه بر این، محدودیت های ایمنی خاصی برای سیستم تعریف شده بود که عامل هوش مصنوعی مجاز به نادیده گرفتن آنها نبود. حتی اپراتورهای انسانی نیز نتوانستند بر برخی محدودیت ها غلبه کنند. این امر باعث شد که تیم تحقیقاتی در حین جراحی بخشی از کد عامل هوش مصنوعی را به صورت دستی تغییر دهند.

بیشتر بخوانید: اولین جراحی موفقیت آمیز با هدست اپل ویژن پرو انجام شد

امتناع مدل Opus 5.5 از جراحی روی موجود زنده

یکی از نکات قابل توجه این تست استفاده از مدل میان رده Sonnet به جای مدل قدرتمندتر Opus از آنتروپیک بود. محققان ابتدا سعی کردند از مدل Opus 5.5 برای انجام این عملیات استفاده کنند، اما این مدل پس از شناخت ماهیت بیولوژیکی آزمایش از شرکت در آن خودداری کرد.

نسخه قدیمی‌تر این مدل، Opus 5، می‌توانست روش‌های جراحی را روی کاغذ برنامه‌ریزی کند، اما قادر به انجام عمل واقعی روی یک حیوان زنده نبود.

بر اساس بیانیه منتشر شده، مدل Opus تصمیم خود را توضیح داده است که مشکل مربوط به تجهیزات جراحی یا داده های ورودی نیست، بلکه محدودیت های مربوط به خروجی خود مدل مانع از ادامه کار آن شده است.

این مدل توضیح داد که وقتی برنامه جراحی نوشته شد، دیگر پاسخ خود را ایجاد نکرد و احتمال دارد که چنین رویدادی دوباره رخ دهد. از دیدگاه این سیستم، بدترین وضعیت زمانی رخ می دهد که در حین عمل جراحی و در حالی که سوزن داخل مغز حیوان است، فعالیت هوش مصنوعی به طور ناگهانی متوقف شود.

مدل Opus هشدار داد: “شروع عملیاتی که من نمی توانم آن را روی یک حیوان بیهوش تمام کنم، بدتر از شروع نکردن آن است.”

از طرفی مدل Sonnet توانست فرآیند تصمیم گیری و اجرای قسمت های مجاز جراحی را زیر نظر دامپزشک انجام دهد. این تفاوت رفتاری نشان داد که مدل‌های مختلف یک شرکت ممکن است در مواجهه با تست‌های حساس بیولوژیکی پاسخ‌های متفاوتی ارائه دهند.

البته موفقیت ظاهری Sonnet به معنای عدم وجود محدودیت های ایمنی نیست. اجرای آزمایش همچنان منوط به نظارت دامپزشکی، اخذ تأییدیه برای اقدامات غیرقابل برگشت و امکان خاموش شدن اضطراری تجهیزات بود.

بیشتر بخوانید: اولین عمل جراحی زنده با ربات های انسان نما کنترل از راه دور + تصویر

نگرانی های اخلاقی و ایمنی در مورد جراحی هوش مصنوعی

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

مدل‌های زبانی بزرگ قبلاً در تحقیقات پزشکی مورد استفاده قرار گرفته‌اند، اما سپردن تصمیم‌گیری در مورد نوع درمان، دوز دارو و محل تزریق به هوش مصنوعی چالش‌های جدیدی را ایجاد می‌کند.

نگرانی در مورد ایمنی این فناوری بی سابقه نیست. در مطالعه دیگری، افزودن هوش مصنوعی به سیستم جراحی سینوس با افزایش قابل توجهی در گزارش‌های مربوط به اختلالات مرتبط بود. تعداد این گزارش ها از 8 مورد به 100 مورد افزایش یافته است که افزایش بیش از 12 برابری را نشان می دهد.

موضوع مهم دیگر مسئولیت در صورت بروز خطا است. هنگامی که عامل هوش مصنوعی تصمیمات درمانی اصلی را اتخاذ می کند، تعیین مسئولیت برای نتایج بالقوه پیچیده تر می شود. همچنین، استفاده از حیوانات زنده در چنین آزمایش‌هایی پرسش‌های قدیمی درباره اخلاق تحقیقات پزشکی را دوباره مطرح کرده است.

با وجود این، برخی از کاربران از پتانسیل درمانی این فناوری استقبال کرده اند. یکی از آنها اظهار داشت که پسرش به مدت 19 سال با صرع مقاوم به دارو زندگی می کرد و پیشرفت چنین فناوری هایی می تواند امید جدیدی را برای توسعه درمان های آینده ایجاد کند.

به طور کلی، این آزمایش ظرفیت هوش مصنوعی برای مشارکت در تصمیم‌گیری و انجام جراحی‌های پیچیده را نشان می‌دهد. با این حال، موفقیت اولیه در موش آزمایشگاهی هنوز اثربخشی درمان صرع را ثابت نمی کند یا ایمنی استفاده از چنین سیستم هایی را در جراحی انسان تایید نمی کند.