تقنية قد تغير المستقبل.. فك تشفير إشارات المخ

أظهرت خوارزمية تعلم آلي، القدرة على ربط سلوكيات معينة، مثل المشي والتنفس، بإشارات الدماغ ذات الصلة، فيما يعد خطوة أولى لتطوير واجهات تربط بين الدماغ والآلة، بحسب ما نشرته "ديلي ميل" البريطانية.
واختبرت الخوارزمية، التي مولها الجيش الأميركي، على قردين قاما بحركات مختلفة للذراع والعين. نجحت التقنية الجديدة في عزل الأنماط العصبية في كل إشارة من إشارات مخ الحيوان وتحديد أي منها التي تتحكم في عدد من الحركات المحددة.
تعد التقنية الجديدة بإمكانية تصميم خوارزمية فك تشفير المخ لاستعادة الوظائف المفقودة لمن يعانون من اضطرابات عصبية وعقلية.
وعلى الرغم من أن الخوارزمية لا تزال في مرحلة التطوير، يرى فريق الباحثين أنه سيمكن استخدامها في واجهات الدماغ والآلة، مما قد يسمح للأشخاص بالتحكم في الأطراف الصناعية بمجرد التفكير في الحركة التي يريدون القيام بها.
ويتوقع الباحثون أيضًا أن يتم استخدام التكنولوجيا لتزويد الجنود بتنبيهات وتحذيرات عند تعرضهم للتوتر أو الإرهاق قبل أن يدرك الفرد نفسه. توجد داخل إشارات المخ أنماط عصبية ديناميكية تسمح للكائنات الحية بالقيام بعدد من المهام في وقت واحد. ولكن نظرًا لأن تلك الأنماط تعكس مجموعة من الأنشطة في وقت واحد، فقد جاهد العلماء لتضييق نطاق الإشارات التي ترتبط بسلوك معين - حتى الآن.
وصرح الدكتور حميد كريم، مدير برنامج الخوارزمية المبتكرة في مكتب أبحاث الجيش الأميركي المعني بتطوير القدرات القتالية للجيش الأميركي، أن الخوارزمية قادرة على فصل "ما يسمونه إشارات الدماغ ذات الصلة من الناحية السلوكية عن إشارات الدماغ غير الملائمة من الناحية السلوكية".
فيما قالت الباحثة بروفيسور مريم شانيشي، أستاذ مساعد في كلية الهندسة بجامعة سازرن كاليفورنيا: "يمكن للخوارزمية، لأول مرة، فصل الأنماط الديناميكية في إشارات الدماغ التي تتعلق بإشارات محددة السلوكيات [فيما يعد خطوة] أفضل كثيرًا [باتجاه] فك تشفير هذه السلوكيات. وأضافت بروفيسور شانيشي أنه إلى جانب ربط الإشارات بحركات مختلفة، تمكنت الخوارزمية من فك شفرة الحركات من إشارات الدماغ".
وأوضح دكتور كريم أن "للخوارزمية آثارا كبيرة على اكتشافات العلوم الأساسية "، حيث يمكن أن تكتشف الأنماط الديناميكية المشتركة بين أي إشارات تتجاوز إشارات المخ، والتي يمكن تطبيقها على نطاق واسع للتطبيقات العسكرية، بالإضافة إلى العديد من التطبيقات الطبية والتجارية الأخرى.
ولا تقتصر التجارب والخوارزميات على الجيش الأميركي فحسب وإنما هناك عدة مجموعات من الباحثين الذين يعملون على خوارزميات وتطبيقات تساعد على فك شفرات المخ البشري بهدف تحسين حياة الإنسان.
أعلنت شركة "سينتشرون"، مقرها كاليفورنيا ومتخصصة في الطب الحيوي للأوعية الدموية العصبية، مؤخراً عن واجهة حاسوب المخ Stentrode (BCI) التي سمحت للمرضى ذوي القدرة المحدودة على الحركة بتنفيذ المهام على جهاز الكمبيوتر فقط باستخدام عقولهم. تمكن المرضى، باستخدام غرسة، من تحقيق متوسط دقة نقرة بنسبة 92% و93% وسرعات كتابة تبلغ 14 و20 حرفًا في الدقيقة، دون حتى أن يقوموا برفع أو تحريك إصبع واحد.
تستخدم تقنية "ستينترود" الأوعية الدموية كطريق طبيعي للوصول إلى المخ، وهي مزودة بأجهزة استشعار تسجل النشاط. ثم يتم إرسال هذه الإشارات من خلال وحدة القياس عن بعد إلى جهاز كمبيوتر صغير مُلصق بصدر المريض، والذي يفسر الإجراءات التي يريد المستخدم تنفيذها على جهاز الكمبيوتر القريب، مثل إرسال الرسائل النصية والبريد الإلكتروني والتسوق عبر الإنترنت.