علماء يبتكرون جهازا يحول أفكار أدمغتنا إلى أفعال

تمكن فريق بحثي دولي بقيادة علماء من معهد جورجيا للتكنولوجيا (Georgia Tech) بالولايات المتحدة من ابتكار واجهة للدماغ والآلة يمكن أن يرتديها الشخص، وتستطيع قراءة ما يتخيله وتحويله إلى أوامر لكرسي متحرك أو يد روبوتية.

وبحسب الدراسة التي نشرها هذا الفريق، والتي صدرت بدورية “أدفانسد ساينس” Advanced Science وأعلن عنها المعهد في بيان رسمي يوم 21 يوليو/تموز الجاري، فإن هذا الابتكار الجديد يمكن أن يساعد المصابين بأنواع كثيرة من الاختلالات الوظيفية الحركية أو الشلل، أو أولئك الذين يعانون من متلازمة المُنْحَبِس Locked-in syndrome.

ومتلازمة المنحبس حالة مرضية يكون فيها الشخص في حالة استيقاظ ووعي، لكنه غير قادر على التواصل الشفهي مع الآخرين بسبب دخوله في حالة شلل كامل لكل عضلاته الإرادية عدا عضلات العينين.

وون هونغ يو من معهد جورجيا للتكنولوجيا والباحث الرئيس بالدراسة (يوريك ألرت)

وسيط بين الدماغ والعالم!

واجهة الدماغ والآلة (Brain-machine interfaces (BMIs هي طريقة للاتصال المباشر بين دماغ الإنسان والحاسوب دون الحاجة لاستخدام الأعضاء الجسدية الأخرى كالأطراف، تسمح الواجهة للإنسان أن يصدر أوامر لجهاز إلكتروني باستخدام نشاط الدماغ الكهربي فقط.

تقوم تلك الواجهة برصد هذا النشاط الكهربي وقياسه وتحليله، وتشبه في ذلك أجهزة مخطط كهربية الدماغ (EEG) الشهيرة، ثم تستخرج الأوامر العصبية المرسلة من هذا النشاط حينما يركّز المريض على فكرة ما ويتخيل حدوثها، وبالتالي تتحول نوايا المريض إلى أفعال.

ليست هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ابتكار منظومة تقوم على هذا الأساس بل بدأت الأبحاث في هذا النطاق منذ عدة عقود، لكن الابتكار الجديد -بحسب الدراسة- يمتلك عدة مزايا أساسية مقارنة بالمتاح حاليا، وهي أنه ناعم على الدماغ ومريح للارتداء، ولا يحتوي على أية أسلاك.

يتمكن النظام الجديد لتخطيط كهربية الدماغ من الحصول على إشارات محسّنة (فليكر)

مزايا إضافية

تعتمد هذه النوعية من الأجهزة بشكل عام على مواد هلامية ومعاجين تساعد في الحفاظ على ملامسة الجهاز للجلد، وتتطلب أوقات إعداد طويلة، وتكون عموما غير مريحة للاستخدام، كما أنها تتلقى الإشارات الدماغية بصعوبة بسبب الضوضاء الإضافية التي قد تنتج عن شيء مثل صرير الأسنان.

في تلك النقطة تظهر مزايا المنظومة الجديدة التي تتلافى هذه المشكلات، حيث يتمكن النظام الجديد لتخطيط كهربية الدماغ من الحصول على إشارات محسّنة، لأن الفريق -بحسب الدراسة- قام بدمج خوارزمية للتعلم الآلي في هذه المنظومة، مدعومة كذلك ببرمجية للواقع الافتراضي، تساعد في الربط بين ما يتخيله المريض، وإمكانية حدوثه على أرض الواقع.

وحتى الآن مازالت هذه الأداة الجديدة قيد التطوير، واستخدمت تجريبيا مع 4 أشخاص فقط وكانوا من غير المرضى، لكن بحسب الدراسة فإن النتائج كانت إيجابية تماما.
ويأمل الفريق البحثي أن تساعد النتائج الخاصة به في تحقيق إضافة جوهرية لهذا النطاق، تساعد الكثير من المرضى مستقبلا.