مهروماه

طراحی و ساخت یک سیستم تحریک غیرتهاجمی نواحی عمیق مغز عنوان چالشی است که توسط ستاد توسعه علوم و فناوری‌های علوم شناختی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری برگزار می‌شود تا با آن یک گام برای تقویت توانمندی‌ها در این حوزه به جلو برداشته شود.

به گزارش معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، چالش طراحی و ساخت یک سیستم تحریک غیرتهاجمی نواحی عمیق مغز توسط ستاد توسعه علوم و فناوری‌های شناختی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری برگزار می‌شود، رویدادی که در راستای تقویت توانمندی‌ها، دستیابی به خودکفایی و بومی‌سازی تجهیزات در حوزه علوم شناختی است.

برگزاری این چالش در میان محققان، متخصصان و شرکت‌های دانش‌بنیان برای ساخت یک سیستم تحریک غیرتهاجمی نواحی عمیق مغز گامی در مسیر ایجاد رقابتی هدفمند برای ارائه روشی کارآمد به منظور تحریک غیرتهاجمی نواحی عمیق مغزی است.

اهمیت این چالش در یافتن جایگزینی برای روشی مبتنی بر کاشت پروب درون مغز طی یک عمل جراحی است که ضمن حذف خطرات ناشی از فرآیند جراحی و کاهش صدمات و عوارض جانبی، بتوان نواحی مورد نظر را به صورت غیرتهاجمی تحریک کرد.

روش اصلی مورد نظر تحریک در این چالش "مدالیته الکتریکی" است، اما انتخاب مکانیزم تحریک غیرتهاجمی و عمقی مغز در این چالش آزاد بوده و می‌تواند به صورت مدالیته‌های الکترومغناطیسی، فراصوت یا هر مدالیته دیگر نیز باشد.

شرکت‌های دانش بنیان، اساتید و پژوهشگران دانشگاه‌ها و موسسات آموزش عالی، مخترعان و گروه‌های دانشجویی برای شرکت در چالش طراحی و ساخت این سیستم می‌توانند اقدام کنند، شرکت‌کنندگان باید حداکثر تا 15 مهر امسال پروپوزالی از طرح خود را در چارچوبی که در اختیار آن‌ها قرار گرفته است، مدون و سپس از طریق سامانه به صورت آنلاین ثبت کنند، در پایان زمان تعیین شده، طرح‌های دریافتی در کمیته داوران ارزیابی و داوری تخصصی شده و طرح‌های منتخب آماده ورود به مراحل بعد خواهند شد.

در مرحله اول، پیشنهاد دهندگان پروپوزال‌های برگزیده شده توسط کمیته داوران، 3 ماه فرصت خواهند داشت (حداکثر تا تاریخ 15 دی 98) مستندات و شبیه‌سازی رایانه ای ایده خود را مطابق با قواعد ستاد توسعه علوم و فناوری های شناختی معاونت علمی آماده و جهت ارزیابی ارائه کنند.

در انتهای این مرحله و پس از داوری تخصصی، به 5 تیم برتر در مدالیته الکتریکی که با شایستگی بیشتر از سایر طرح ها، نتایج خود را به همراه پیشنهاد پیاده سازی فیزیکی طرح مدنظر ارائه و از آن دفاع کرده باشند، مجوز ورود به مرحله دوم داده خواهد شد تا با استفاده از حمایت مالی ستاد برای پیاده سازی عملی ایده خود و دریافت جایزه نقدی ویژه به رقابت بپردازند، همچنین به 3 تیم برتر در سایر مدالیته ها (الکترومغناطیسی، فراصوت، نوری ) که با شایستگی بیشتر از سایر طرح ها نتایج شبیه‌سازی رایانه ای خود در مرحله اول را ارائه و از آن دفاع کرده باشند، جایزه نقدی اعطا می‌شود.

همچنین مرحله دوم این چالش به ساخت دستگاه در مدالیته الکتریکی و آزمایش آن اختصاص دارد و برگزیدگان داوری تخصصی مرحله اول، 4 ماه فرصت دارند (حداکثر تا تاریخ 15 اردیبهشت 99) تا ضمن تکمیل مستندات فنی و اقتصادی طرح خود، ‌یک "نمونه آزمایشگاهی"برای پیاده سازی ایده پیشنهادی خود ارائه کنند.

طرح هایی که برای ورود به مرحله دوم برگزیده می شوند، از حمایت مالی جهت خرید مواد مصرفی برای ساخت نیز بهره‌مند خواهند شد و در نهایت 400 میلیون ریال جایزه نقدی ویژه به همراه اعتبار پژوهشی مشترک با گروه های فعال در حوزه علوم اعصاب برای آزمایش های حیوانی به برنده نهایی چالش در مدالیته الکتریکی اعطاء می شود.

هیچ محدودیتی در انتخاب نوع روش تحریک غیرتهاجمی عمقی مغز در مرحله اول (شبیه سازی رایانه ای ایده) وجود ندارد، باید توجه داشت که امکان رقابت در مرحله دوم (پیاده سازی نمونه آزمایشگاهی) فقط برای مدالیته الکتریکی میسر است و جهت یکسان سازی در زمان ارزیابی، شبیه سازی ایده مدنظر باید فقط در نرم افزار COMSOL و بر اساس مدل استاندارد بافت های مغز، پوست و جمجمه انجام شود.

با مطالعه و بررسی سیستم های موجود و مدالیته های مختلف تحریک مغز، ایده مد نظر باید قابلیت رقابت در مشخصات فنی در زیرشاخه مربوطه را داشته باشد، میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی/الکترومغناطیسی، سیگنال های فراصوت یا هر کمیت دیگری که قابلیت ایجاد تحریک در مغز داشته باشد باید بتوانند در نقطه مورد نظر در عمق مغز، به صورت متمرکز و با شدت معلوم ایجاد تحریک کرده و در مابقی نواحی مغز از آستانه ایجاد تحریک کمتر باشد.

روش مورد نظر همچنین نباید به طور کلی هیچ آسیب خاصی برای بافت مغز ایجاد کند و در واقع تمامی موارد ایمنی و همچنین آستانه ایجاد تحریک باید بر طبق پروتکل‌های سازمان غذا و داروی کشور و همچنین بر مبنای استانداردهای بین المللی باشد.

طرح های ساخته شده در حوزه مدالیته الکتریکی، در نهایت بر روی فانتومی که اطلاعات آن به زودی در دسترس شرکت کنندگان در چالش قرار خواهد گرفت، مورد بررسی و ارزیابی قرار می‌گیرد و سیستم مورد نظر باید به صورت قابل حمل طراحی شود.

زمان کم راه اندازی سیستم، همچنین قابلیت کالیبراسیون سریع و راحت به همراه امکان آزمایش آسان بخش های مختلف آن نیز از معیارهای داوری در مرحله ساخت نمونه دستگاه است و تعداد کانال های تحریک، از معیارهای مهمی است که در ارزیابی طرح های مشابه دارای اهمیت است، امکان تولید انبوه یا نیمه صنعتی با قیمت رقابتی (به همراه توجیه اقتصادی) در ارزیابی نهایی سیستم طراحی شده توسط داوران دارای امتیاز اضافی است و پایداری مکانیکی و فیزیکی مناسب روش ارائه شده شامل اتصال راحت و پایدار روی سر، عدم امکان ایجاد ناراحتی یا حساسیت پوستی برای بیمار، عدم نیاز به اصلاح موی سر و سایر موارد مشابه نیز از معیارهای ارزیابی هستند.