واجهة دماغية حاسوبية غير جراحية تساعد على التحكم في الأشياء عن طريق التفكير فقط

أظهر باحثون أن واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) الغير الجراحية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي يمكن أن تسمح للأفراد بتتبع مؤشر متحرك على الشاشة بمجرد التفكير فيه.
وتنقسم شرائح الدماغ، على غرار تلك التي تصنعها شركة Neuralink التابعة لإيلون ماسك، وشركة Synchron المدعومة من بيل غيتس، إلى فئتين: الغازية أو طفيفة التوغل (غير الغازية). وهذا يعني أن هذه الأجهزة إما يتم زرعها مباشرة داخل الدماغ أو داخل الجمجمة.

وفي الدراسة الجديدة، يشير الباحثون في جامعة كارنيجي ميلون إلى أن واجهة الدماغ والحاسوب غير الغازية التي تعمل من خلال تحليل موجات الدماغ المسجلة من خلال تخطيط كهربية الدماغ، تقدم العديد من المزايا، بما في ذلك زيادة السلامة، وفعالية التكلفة، والقدرة على استخدامها من قبل العديد من المرضى، فضلا عن عامة السكان.

ويجعل التعلم العميق واجهات الدماغ والحاسوب غير الغازية تعمل كـ”السحر”، إلا أن المشكلة تكمن في أن هذه الأجهزة ليست دقيقة مثل أجهزة واجهات الدماغ والحاسوب الغازية. كما أنها تجمع البيانات باستخدام أجهزة استشعار خارجية ليست على اتصال مباشر بأنسجة المخ، وأي اضطراب في محيط المستخدم يمكن أن يؤثر على وظيفتها.

ووفقا لباحثي جامعة كارنيجي ميلون، يمكن للشبكات العصبية العميقة القائمة على الذكاء الاصطناعي حل هذه المشكلة. وهي أكثر تقدما من الشبكات العصبية الاصطناعية المستخدمة للتعرف على الوجه والتعرف على الكلام ومختلف المهام البسيطة الأخرى.

ويمكن للشبكة العصبية العميقة القيام بمهام أكثر تعقيدا، بحيث يمكنها السماح لواجهة الدماغ والحاسوب باستخراج نتائج دقيقة حتى من مجموعات البيانات المعقدة والكبيرة ذات التشويه والضوضاء.

وأثناء الدراسة، تمكن 28 مشاركا من تتبع مؤشر على الشاشة بشكل مستمر من خلال أفكارهم فقط.

وكان لدى الباحثين واجهات الدماغ والحاسوب (BCI) غير الغازية متصلة بأدمغتهم. وفي الوقت نفسه، استخدموا تخطيط كهربية الدماغ (EEG) لتسجيل نشاط أدمغة المشاركين.

وتم استخدام بيانات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) لتدريب شبكة عصبية عميقة تعمل بالذكاء الاصطناعي.

وأشار مؤلفو الدراسة إلى أن “هذه الشبكة كانت قادرة على أن تفهم بشكل مباشر ما كان ينوي المشاركون فعله بالمؤشر الذي كان يتحرك باستمرار على الشاشة، فقط من خلال تحليل البيانات من أجهزة استشعار واجهة الدماغ والحاسوب (BCI)”.

وتشير نتائج الدراسة الحالية إلى أنه في المستقبل، يمكن لواجهات الدماغ والحاسوب (BCIs) غير الغازية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي أن تساعد الأفراد على التحكم في الأجهزة الخارجية دون استخدام أيديهم وعضلاتهم.

وهذا يمكن أن يسهل على البشر التفاعل مع التكنولوجيا، ويسمح للعلماء بدراسة وظيفة الدماغ البشري بقدر كبير من التفصيل، وتحسين نوعية الحياة للأفراد مبتوري الأطراف والذين يعانون من إعاقات.

نشرت الدراسة في مجلة PNAS Nexus.