نوروتکنولوژی یک حوزه چند رشته ای است که از ترکیب علوم اعصاب و فناوری استفاده می کند تا روش هایی برای افزایش عملکرد سیستم عصبی انسان و تحلیل فعالیت های مغزی برای تشخیص و درمان اختلالات عصبی و روانی ایجاد کند. با توجه به پیشرفت فناوری و پیشرفت های اخیر در زمینه هایی مانند یادگیری عمیق و شبکه های عصبی مصنوعی، این حوزه از سال های گذشته به شدت در حال گسترش است و به عنوان یکی از پیشرفت های مهم در علم و فناوری شناخته می شود.
نوروتکنولوژی می تواند در بسیاری از زمینه های مختلف مفید باشد، از جمله پزشکی، روانشناسی، آموزش، تحقیقات علوم اعصاب و حتی بازی های رایانه ای. در اینجا، به بررسی برخی از کاربردهای نوروتکنولوژی در این زمینه ها پرداخته خواهد شد.
کاربردهای نوروتکنولوژی در پزشکی
نوروتکنولوژی می تواند در تشخیص و درمان اختلالات عصبی و روانی مفید باشد. مثلا، با استفاده از الکتروآنسفالوگرافی کمی، فعالیت های مغزی مرتبط با اختلالاتی مانند افسردگی و اضطراب می تواند تشخیص داده شود. همچنین، درمان اختلالات عصبی مانند تحریک عمیقی مغز برای بیماری پارکینسون. نیز با استفاده از دستگاه های نوروتکنولوژیک انجام می شود.
علاوه بر این، تحقیقات نوروتکنولوژی می تواند در شناخت بهتر بیماری های عصبی و توسعه روش های جدید درمانی برای آن ها نیز مفید باشد. به عنوان مثال، تحقیقات در زمینه درمان بیماری التهابی عصبی مولتیپل (MS) با استفاده از فناوری نورومودولاسیون (NMS) در حال انجام است. با استفاده از تحریک الکتریکی، اعصاب محیطی را به طور مستقیم تحریک می کند و می تواند در درمان برخی از اختلالات عصبی مفید باشد.
علاوه بر این، نوروفیدبک (Neurofeedback) نیز یکی از کاربردهای مهم نوروتکنولوژی در پزشکی است. این تکنولوژی، به کاربران امکان می دهد که بتوانند فعالیت های مغزی خود را کنترل کنند و با استفاده از تمرین هایی که بر اساس فیدبک های مغزی طراحی شده اند، برخی از اختلالات روانی مانند افسردگی و اضطراب را درمان کنند.
کاربردهای نوروتکنولوژی در روانشناسی
نوروتکنولوژی می تواند در تحقیقات روانشناسی و همچنین در درمان برخی از اختلالات روانی مانند افسردگی و اضطراب مفید باشد. به عنوان مثال، تحقیقات نوروفیدبک در روانشناسی از استفاده از فیدبک های مغزی برای بهبود عملکرد شناختی و روانی کاربران استفاده می کند.
همچنین، تحقیقات در زمینه مطالعه علائم مغزی مرتبط با اختلالات روانی مانند افسردگی و اضطراب به عنوان یک روش تشخیصی نیز در حال انجام است. با توجه به این که بیماران با اختلالات روانی مانند اضطراب و افسردگی معمولاً با الگوهای مغزی خاصی همراه هستند، فناوری ها در این زمینه می تواند به پزشکان کمک کند تا بهبود عملکرد شناختی و روانی بیماران کمک کنند.
درمان اختلالات رفتاری نیز از دیگر کاربردهای نوروتکنولوژی در روانشناسی است. برای مثال، تحقیقات در زمینه استفاده از فناوری تحریک مغز برای کنترل بیش فعالی و اختلال کمبود توجه (ADHD) در کودکان در حال انجام است. با استفاده از این تکنولوژی، کودکان می توانند فعالیت های مغزی خود را بهبود بخشند و عملکرد خود را در مدرسه و در زندگی روزمره ارتقا بخشند.
کاربردهای نوروتکنولوژی در سایر حوزه ها
در زمینه آموزش نیز، نوروتکنولوژی می تواند برای بهبود یادگیری در دانش آموزان کاربرد داشته باشد. با استفاده از تکنولوژی های عصبی ، دانش آموزان می توانند بهبود عملکرد خود را در یادگیری و درک مطالب ارتقا بخشند.
نوروتکنولوژی یک حوزه علمی پیشرفته است که با استفاده از تکنولوژی های پیشرفته مانند اسکنر های مغزی، فناوری AI و الکترودهای مغزی، به ما امکان می دهد تا به شناخت بهتری از عملکرد مغز انسان دست پیدا کنیم. این تکنولوژی ها به ما کمک می کنند تا فرایندهای شناختی و رفتاری انسان را بررسی کنیم و با به کارگیری آنها، می توانیم درمان بیماری هایی مانند افسردگی، اختلالات اضطرابی، بیماری آلزایمر و بیش فعالی-اختلال توجه (ADHD) را بهبود بخشیم.
نوروتکنولوژی شامل هر روش یا وسیله ای می شود که در آن وسایل الکترونیکی با سیستم عصبی برای نظارت یا تعدیل فعالیت عصبی ارتباط برقرار می کنند.نوروتکنولوژی به شاخه‌ای از علم اطلاق می‌شود که مبتنی بر فعالیت مغز است و شامل فناوری‌هایی است که برای تقویت و ترمیم عملکرد مغز ایجاد می‌شوند. از فناوری عصبی در تحقیق و توسعه برای تجزیه و تحلیل فعالیت مغز استفاده می شود. نوروتکنولوژی به رفع افسردگی، کم‌خوابی، بیش فعالی و بسیاری از اختلالات دیگر کمک می‌کند. کاربردهای درمانی می تواند به شرایطی مانند صرع و اختلالات حرکتی دژنراتیو مانند بیماری پارکینسون، بیماری هانتینگتون و ALS کمک کند.
اهداف طراحی فناوری‌های عصبی شامل استفاده از خوانش فعالیت عصبی برای کنترل دستگاه‌های خارجی مانند پروتزهای عصبی، تغییر فعالیت عصبی از طریق مدولاسیون عصبی یا تنظیم فعالیت عصبی برای ترمیم یا عادی‌سازی عملکردهای عصبی که ممکن است متاثر از اختلالات عصبی باشد، یا به علت افزایش توانایی‌های شناختی است مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر کاربردهای درمانی یا تجاری، فناوری‌های عصبی ابزارهای تحقیقاتی قدرتمندی برای پیشبرد دانش علوم اعصاب است .
برخی از نمونه‌هایی از فناوری‌های عصبی عبارتند از: تحریک عمیق مغز، اپتوژنتیک، تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال، تحریک فراجمجمه ای مغز با جریان الکتریکی، واقعیت مجازی و رابط های مغز و کامپیوتر.
حوزه نوروتکنولوژی نزدیک به نیم قرن است که بوجود آمده است. اما در بیست سال گذشته به بلوغ خود رسیده است. ظهور تصویربرداری از مغز انقلابی در این زمینه ایجاد کرد و به محققان این امکان را داد که به طور مستقیم بر فعالیت های مغز در طول آزمایش نظارت کنند. باوجودی که حضور نوروتکنولوژی به قدری عادی است که بسیاری متوجه وجود آن در همه جای زندگی نیستند، نوروتکنولوژی تأثیر قابل توجهی بر جامعه بشری گذاشته است، از داروها گرفته تا اسکن مغز، فناوری عصبی تقریباً همه افراد را به طور مستقیم یا غیرمستقیم تحت تأثیر قرار می دهد، از داروهای افسردگی، خواب، ADD گرفته تا اسکن مغزی، توانبخشی سکته مغزی و موارد دیگر. حتی بازی‌هایی مانند cambridge brain science و BrainAge همچنین برنامه‌هایی مانند Fast ForWord که هدفشان بهبود عملکرد مغز است، همگی فناوری‌های عصبی هستند.
در حال حاضر، علم مدرن می تواند تقریباً از تمام جنبه های مغز تصویربرداری کند و همچنین تا حدودی عملکرد مغز را کنترل کند. این می تواند به کنترل افسردگی، بیش فعالی، محرومیت از خواب و بسیاری از شرایط دیگر کمک کند. از نظر درمانی می تواند کمک به بهبود هماهنگی حرکت افراد مبتلا به سکته مغزی، بهبود عملکرد مغز، کاهش شدت صرع، بهبود بیماران مبتلا به بیماری تحلیل رونده سیستم عصبی ( بیماری پارکینسون ، بیماری هانتینگتون ، ALS )، و حتی می تواند به کاهش درد کمک کند . پیشرفت‌ها اخیر در این زمینه نوید بسیاری از پیشرفت‌ها و روش‌های توانبخشی را برای بیمارانی که از مشکلات عصبی رنج می‌برند، می‌دهد.
انواع
تحریک عمیق مغز
در حال حاضر از تحریک عمیق مغز در بیماران مبتلا به اختلالات حرکتی و برای بهبود کیفیت زندگی بیماران استفاده می شود. در این نوع تحریک ایمپلنت هایی در عمق مغز کاشته می شوند تا با تحریک این نواحی عملکرد فرد را بهبود بخشند.
تحریک مغناطیسی مغز
تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال (TMS) تکنیکی برای اعمال میدان های مغناطیسی به مغز برای تغییر و تعدیل فعالیت مغز است. این رشته مطالعاتی در حال حاضر به دلیل مزایای بالقوه ای که می تواند از درک بهتر این فناوری حاصل شود، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. تحریک مغناطیسی مغز، نویدبخش هدف‌گیری دقیق یک ناحیه از مغز برای بهبود عملکرد فرد است که می تواند میزان مصرف دارو را در افراد کاهش دهد، مطالعات نشان داده‌اند که TMS یک تکنیک غیرتهاجمی است.
تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال یک روش نسبتا جدید برای مطالعه نحوه عملکرد مغز است و در بسیاری از آزمایشگاه های تحقیقاتی که بر اختلالات رفتاری، صرع، PTSD، میگرن، توهمات و سایر اختلالات تمرکز دارند مورد استفاده است.
تحریک فراجمجمه ای مغز با جریان الکتریکی
تحریک فراجمجمه ای مغز با جریان الکتریکی نوعی تحریک عصبی است که از جریان ثابت یا متناوب (tDCS, tACS) با شدت کم استفاده می کند که از طریق الکترودهایی که روی پوست سر قرار می گیرند، ارسال می شود. مکانیسم‌های زیربنایی اثرات این نوع تحریک هنوز به طور کامل شناخته نشده‌اند، اما پیشرفت‌های اخیر در فناوری عصبی که امکان ارزیابی in vivo فعالیت الکتریکی مغز در طول این تحریک را فراهم می‌کند نویدبخش درک این مکانیسم‌ها است. تحقیقات در مورد استفاده از این روش بر روی بزرگسالان سالم نشان داده است که تحریک فراجمجمه ای مغز می تواند عملکرد شناختی را در کارهای مختلف، بسته به ناحیه ای از مغز که تحریک می شود، افزایش دهد. همچنین این نوع تحریک میتواند در افرادی که مهارت خاصی دارند مانند ورزشکاران عملکرد آنها را ارتقا دهد.
تحریک نوری مغز یک فناوری غیر تهاجمی است که از پالس های متمرکز نور مادون قرمز برای تحریک مناطق خاصی از مغز استفاده می کند. می توان آن را به عنوان مثال از طریق چشم یا بینی اعمال کرد.
الکتروفیزیولوژی
الکتروانسفالوگرافی (EEG) روشی برای اندازه گیری فعالیت امواج مغزی است. در این روش تعدادی الکترود بر روی پوست قرار می گیرد و سیگنال های الکتریکی با منشا مغز اندازه گیری می شود. همچنین EEG برای مطالعه صرع و سکته مغزی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. الکتروکورتیکوگرافی (ECoG) بر اصول مشابهی تکیه دارد، اما نیاز به کاشت تهاجمی الکترودها در سطح مغز برای اندازه‌گیری پتانسیل میدان موضعی یا پتانسیل عمل با حساسیت بیشتری است. همچنین به کمک الکتروانسفالورافی کمی یا qEEG میتوان نقشه برداری مغز انجام داد که در این روش میتوان به بررسی اختلالات مرتبط به مغز پرداخت مانند افسردگی، اضطراب، اختلالات حافظه…
مگنتوآنسفالوگرافی (MEG) روش دیگری برای اندازه گیری فعالیت در مغز با اندازه گیری میدان های مغناطیسی ناشی از جریان های الکتریکی مغز است. مزیت استفاده از MEG به جای EEG این است که این میدان ها بسیار موضعی هستند و باعث درک بهتر نحوه واکنش مکان های خاص به تحریک یا فعال شدن بیش از حد این نواحی (مانند تشنج های صرعی) می شود. این یک فن تصویربرداری عصبی کارکردی برای نقشه‌برداری فعالیت‌های مغز با ثبت میدان‌های مغناطیسی تولید شده توسط جریان‌های الکتریکی، که به‌طور طبیعی در مغز رخ می‌دهند، با استفاده از مغناطیس سنج‌های بسیار حساس است.
کاربردهای بالقوه ای برای EEG و MEG مانند ترسیم نمودار توانبخشی و بهبود پس از ضربه و همچنین آزمایش هدایت عصبی در مناطق خاصی از مغز بیماران صرعی یا بیماران مبتلا به اختلالات شخصیتی وجود دارد. EEG در درک عملکرد مغز در حال خواب برای بررسی اختلالت خواب در طول شب نیز کاربرد دارد.
ایمپلنت‌های نوروتکنولوژیک می‌توانند برای ثبت و استفاده از فعالیت‌های مغزی برای کنترل سایر دستگاه‌هایی که به کاربر بازخورد می‌دهند یا عملکردهای بیولوژیکی از دست رفته را جایگزین می‌کنند، استفاده شوند. رایج‌ترین دستگاه‌های عصبی موجود برای استفاده بالینی، محرک‌های عمقی مغز هستند که در هسته زیر تالاموس برای بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون کاشته می‌شوند.
تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی (fMRI) فعالیت مغز را با تشخیص تغییرات در جریان خون مغز با وضوح بالا اندازه گیری می کند.
طیف‌سنجی عملکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) از حسگرهای که روی پوست سر قرار می‌گیرند استفاده می‌کند و وضوح کمتری نسبت به fMRI دارد. با این حال فرد می تواند در حین ثبت حرکت داشته باشد.
داروها نقش حیاتی در حفظ شیمی مغز دارند و متداول ترین فناوری عصبی مورد استفاده مردم هستند. داروهایی مانند سرترالین، متیل فنیدات و … به عنوان تعدیل کننده های شیمیایی در مغز عمل می کنند و در بسیاری از افرادی که مغزشان نمی تواند تحت شرایط فیزیولوژیکی به طور طبیعی عمل کند، اجازه فعالیت طبیعی را می دهد. در حالی که معمولاً به داروها اشاره نمی شود و زمینه خاص خود را دارند، نقش داروها شاید گسترده ترین و رایج ترین نقش در جامعه مدرن باشد. حرکت ذرات مغناطیسی به مناطق هدفمند مغز برای تحویل دارو یک زمینه مطالعاتی نوظهور است وبه عنوان یک روش نوروتکنولوژیک شناخته می شود.
نوروتکنولوژی با جهش در حال جابجابب مرز های علم و پیشرفت است، به همین دلیل است که گاهی اوقات به نظر می رسد که ما در حال ورود به دنیای علمی تخیلی هستیم. یک مثال قابلیت های ارتقا یافته است، یعنی امکان تقویت حواس و ظرفیت های ذهنی – تقریباً مانند یک ابرقهرمان -. دیگری مربوط به توسعه رابط های مغز و مغز است که میتواند افکار، احساسات یا تکانه‌ها را به سیگنال‌های دیجیتالی که میتواند به فرد دیگری منتقل شود ترجمه کند – آیا تله پاتی نزدیک‌تر است!؟ -.
آخرین پیشرفت ها در نوروتکنولوژی
پروژه های بزرگ فناوری عصبی در حال حاضر در دست شرکت های بزرگ فناوری است. در سال 2016، ایلان ماسک میلیاردر، خالق تسلا و اسپیس ایکس، شرکت Neuralink را راه اندازی کرد، شرکتی که به توسعه یک رابط قابل کاشت مغز و ماشین اختصاص دارد. ایده این است که از طریق جراحی بدون درد، سیم‌های بسیار نازک – به قطر حدود پنج میکرون – در قشر مغز برای به دست آوردن و ارسال اطلاعات کاشته شود.
شرکت Kernel که در همان سال تأسیس شد، یک نمونه اولیه از رابط مغز غیرتهاجمی مبتنی بر طیف‌سنجی مادون قرمز دارد. به ویژه، این یک کلاه ایمنی است که در حال حاضر یک ابزار است که قادر به شناسایی، به عنوان مثال، خلق و خو است. غول هایی مانند فیس بوک و گوگل نیز در حال توسعه پروژه های فناوری عصبی خود هستند.
محدودیت های فناوری عصبی: حقوق عصبی
قابلیت‌های نوروتکنولوژی بر تشخیص آنچه در داخل مغز اتفاق می‌افتد تمرکز می‌کند، تا بتواند بر عملکردهای آن تأثیر بگذارد. اینجاست که محدودیت‌های اخلاقی نمایان می‌شود، زیرا این امر، در نهایت و در نتیجه تکامل فن‌آوری، میتواند مساوی با خواندن و حتی کنترل افکار و احساسات یک فرد باشد.
طبق گزارش مجله معتبر Scientific American، پیشرفت در فناوری عصبی مستلزم تکامل موازی حقوق و اخلاق عصبی است. در آینده نزدیک، شرکت‌های خصوصی می‌توانند به حجم عظیمی از داده‌هایی که دستگاه‌های نوروتکنولوژیکی به دست می‌آورند دسترسی داشته باشند و این حقوق بر حفاظت از چنین اطلاعات شخصی و جلوگیری از خطرات ناشی از آن، مانند تغییرات اپی ژنتیکی، عوارض عصبی-روانی متمرکز خواهد بود. یا استفاده از آن برای هک زیستی.
ما به سوی آینده‌ای حرکت می‌کنیم که در آن چیزهای مصنوعی و ارگانیک، «انسانی» و «مکانیکی» مستقیم‌تر از همیشه با هم در ارتباط هستند، آینده نشان خواهد داد که آیا قرار است به که به سوی سایبورگ شدن (موجودی با هر دو اجزای ارگانیک و مکانیکی) یا خیر، اما بحث در مورد اینکه آیا و چگونه باید مغزمان را برای «وصل کردن» به دستگاه‌های فنی آماده کنیم، باید از امروز آغاز شود. ما در مورد خطرهایی که می‌خواهیم بپذیریم باید آماده شویم.
بازار جهانی نوروتکنولوژی
بازار جهانی نوروتکنولوژی در سال 2021 به ارزش حدود 11.7 میلیارد دلار رسید. انتظار می رود این صنعت در دوره پیش بینی 2022-2027 رشد چشمگیری کند و تا سال 2026 به ارزش حدود 21 میلیارد دلار برسد.
بازار جهانی نوروتکنولوژی تحت سلطه آمریکای شمالی و پس از آن اروپا است. رشد بازار در این مناطق را می توان به افزایش موارد بیماری های عصبی نسبت داد. افزایش جمعیت بیماران همراه با جمعیت رو به رشد سالمندان و افزایش حمایت از تحقیق و توسعه توسط سازمان‌های دولتی نیز باعث پیشرفت صنعت نوروتکنولوژی در این کشور ها می‌شود.
انتظار می‌رود که بازار آسیا و اقیانوسیه در طول دوره پیش‌بینی به دلیل نوسازی امکانات پزشکی و تحقیقاتی بیشتر گسترش یابد. دولت‌های منطقه نیز با اعطای کمک‌های مالی و کمک هزینه‌های تحصیلی به محققان، ابتکاراتی را انجام می‌دهند. بنابراین، توسعه بازار را بیشتر تقویت می کند. انتظار می رود مناطقی مانند آمریکای لاتین و خاورمیانه و آفریقا نیز در طول سال پیش بینی شده به دلیل کمبود مهارت های فنی و کمبود زیرساخت های تحقیقاتی شاهد رشد ثابتی باشند.
نوروتکنولوژی کاربردهای نهایی گسترده ای در بخش های زیر دارد:
- بیمارستان ها
کلینیک ها
مراکز تشخیصی
مراکز جراحی سرپایی
افزایش اختلالات سلامتی که رشد بازار نوروتکنولوژی را تقویت می کند
با توجه به افزایش تعداد اختلالات بدخیم های CNS، از جمله پارکینسونیسم و بیماری آلزایمر، انتظار می رود این صنعت شاهد رشد قابل توجهی باشد. از آنجایی که جمعیت سالمندان در برابر برخی از اختلالات عصبی مانند آلزایمر و پارکینسونیسم آسیب‌پذیر تر هستند، با رشد جمعیت مسن‌تر، انتظار می‌رود این بازار در سال‌های آینده شاهد فرصت‌های رشد سودآوری باشد. پیش‌بینی می‌شود که عواملی از جمله تحقیقات نقشه‌برداری مغز در حال انجام و سایر پروژه‌های تحقیقاتی، ابتکارات علوم اعصاب تحت رهبری دولت ها، و پیشرفت‌های فناوری در ابزارها و الگوریتم‌های پیاده‌سازی شده در فضای علوم اعصاب، رشد بازار را هدایت کنند.
بازیگران کلیدی صنعت در بازار جهانی نوروتکنولوژی
General Electric Company، Siemens Healthcare Private Limited، Koninklijke Philips NV، Toshiba Medical Systems Corporation، Shimadzu Corporation، Hitachi Medical Corporation، Elekta AB، Tristan Technologies، Inc.، allengers، Natus Medical Incorporated
بازار علوم اعصاب: تقسیم بندی
از نظر فناوری، بازار جهانی علوم اعصاب به تصویربرداری از کل مغز، میکروسکوپ های عصبی، الکتروفیزیولوژی، تجزیه و تحلیل نوروپروتئومیک، تجزیه و تحلیل رفتار حیوانات، تجزیه و تحلیل عصبی-عملکردی و غیره طبقه بندی شده است.
بخش تصویربرداری مغز در سال 2020 سهم عمده ای از بازار جهانی علوم اعصاب را در اختیار داشت
بر اساس مؤلفه، بازار جهانی علوم اعصاب به ابزار، نرم افزار و خدمات تقسیم شده است
پیش بینی می شود که بخش ابزار در طول دوره پیش بینی بر بازار جهانی علوم اعصاب تسلط یابد
از نظر کاربر نهایی، بازار جهانی علوم اعصاب به بیمارستان‌ها، آزمایشگاه‌های تشخیصی، مؤسسات دانشگاهی و تحقیقاتی و غیره طبقه‌بندی شده است. پیش‌بینی می‌شود که بخش آزمایشگاه‌های تشخیصی در طول دوره پیش‌بینی بازار جهانی علوم اعصاب را رهبری کند.
آینده ای روشن در بهبود بیماری ها و ارتقا عملکرد بشر
محققین علوم اعصاب در تلاش اند تا دستگاه های جدیدی را توسعه دهدند که به افراد کمک می کند بر آسیب ها و اختلالات عصبی غلبه کنند. همچنین ابزار هایی را برای ارتقا عملکرد افراد سالم تولید کنند.
از بسیاری جهات، نوروتکنولوژی هنوز در مراحل ابتدایی خود است. با این حال، پتانسیل زیادی برای استفاده از این فناوری‌ها برای تأثیر مثبت بر فعالیت مغز به دلایل مختلف، از درمان و مدیریت اختلال گرفته تا یادگیری سریع، وجود دارد.
نوروتکنولوژی دارای پتانسیل باورنکردنی برای بهبود بسیاری از جنبه‌های زندگی انسان، از درمان بیماری‌های ناتوان‌کننده تا بهبود کارایی، پتانسیل یادگیری و حتی توانایی فیزیکی است. با این حال، فناوری‌های عصبی هنوز نسبتاً جوان هستند و هنوز اطلاعات زیادی در مورد قابلیت‌های کامل آنها و همچنین پیامدهای اخلاقی، قانونی و اجتماعی که ممکن است برای جامعه آینده داشته باشند، ناشناخته است.
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.