نجح علماء أمريكيون في تطوير تقنية جديدة تمكن الأشخاص المصابين بالشلل بالتحكم بواجهات الكمبيوتر باستخدام أدمغتهم فقط.
يستخدم النظام الجديد، التعلم الآلي لمساعدة الأفراد على التحكم بواجهة الكمبيوتر باستخدام عقولهم فقط. وعلى عكس معظم واجهات الدماغ والحاسوب فإن التقنية الجديدة، تعمل دون الحاجة إلى إعادة تدريب يومية مكثفة.
ووصف كبير مؤلفي الدراسة كارونيش جانجولي، الأستاذ المشارك في قسم طب الأعصاب بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، هذا الاختراق قائلاً: ” لقد حقق مجال BCI تقدمًا كبيرًا في السنوات الأخيرة، ولكن نظرًا لضرورة إعادة ضبط الأنظمة الحالية وإعادة معايرتها كل يوم، لم يكن المصابون بالشلل قادرين على الاستفادة من عمليات التعلم الطبيعية في الدماغ. لذا يعد تكييف نظام التعلم الاصطناعي للعمل بسلاسة مع مخططات التعلم المعقدة طويلة المدى في الدماغ أمرًا غير مسبوق بالنسبة للمصابين بالشلل.”
يستخدم النظام مصفوفة تخطيط كهربائية (ECoG). ويتم وضع المصفوفة مباشرة على سطح الدماغ، لتراقب النشاط الكهربائي من القشرة الدماغية.
يزعم الباحثون أن النظام يوفر تسجيلات طويلة المدى ومستقرة للنشاط العصبي. يمنحها هذا ميزة تتفوق بها على تقنية BCI المكونة من أقطاب كهربائية حادة تخترق أنسجة المخ التي تميل إلى تغيير أو فقدان الإشارة بمرور الوقت.
اختبر الفريق النظام على شخص مصاب بشلل في الأطراف الأربعة، حيث تم استخدامه للتحكم في مؤشر كمبيوتر على الشاشة. في البداية، طلب العلماء من المستخدم تخيل حركات رقبته ومعصمه أثناء مشاهدة حركة المؤشر. أدى ذلك إلى قيام الخوارزمية بتحديث نفسها تدريجياً حتى تتمكن من مطابقة حركات المؤشر مع نشاط الدماغ.
ومع ذلك، أدت هذه العملية التي تستغرق وقتًا طويلاً إلى تقييد تحكم المستخدم. لذلك حاول الباحثون اتباع نهج مختلف، وهو السماح للخوارزمية بمواصلة التحديث دون إعادة ضبط يومية.
مع تقدم التجربة، بدأ دماغ المستخدم في تضخيم أنماط النشاط العصبي التي تحرك المؤشر. في النهاية، طور العلماء “نموذجًا” ذهنيًا راسخًا للتحكم بالواجهة. ثم أوقف الباحثون تحديثات الخوارزمية، بحيث يمكن للمشارك استخدام النظام دون الحاجة إلى تعديلات يومية.
عندما حافظ النظام على أدائه لمدة 44 يومًا دون إعادة تدريب أو ممارسة يومية، بدأ الباحثون في إضافة قدرات إضافية إلى تقنية BCI.
ويأمل الباحثون الآن في استخدام التقنية في أنظمة روبوتية أكثر تعقيدًا، بما في ذلك الأطراف الاصطناعية، وفق ما أورد موقع “ذا نيكسب ويب” الإلكتروني.
تابعنا
