تتيح عملية زرع الدماغ لرجل مصاب بالشلل أن يطير بطائرة افتراضية بدون طيار عن طريق التفكير

يستطيع رجل مصاب بالشلل تم زرع أقطاب كهربائية في دماغه قيادة طائرة افتراضية بدون طيار عبر مسار مليء بالعقبات بمجرد تخيل تحريك أصابعه. يتم تفسير إشارات دماغه بواسطة نموذج الذكاء الاصطناعي ثم استخدامها للتحكم في طائرة بدون طيار محاكاة.

قطعت أبحاث واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) خطوات كبيرة في السنوات الأخيرة، مما سمح للأشخاص المصابين بالشلل بالتحكم بدقة في مؤشر الفأرة وإملاء الكلام على أجهزة الكمبيوتر من خلال تخيل كتابة الكلمات بقلم. لكن حتى الآن، لم يظهروا وعدًا كبيرًا في التطبيقات المعقدة ذات المدخلات المتعددة.

الآن، قام ماثيو ويلسي من جامعة ميشيغان وزملاؤه بإنشاء خوارزمية تسمح للمستخدم بإطلاق أربع إشارات منفصلة من خلال تخيل تحريك أصابعه وإبهامه.

الرجل المجهول الذي جرب هذه التقنية يعاني من شلل رباعي بسبب إصابة في الحبل الشوكي. وقد تم تزويده بالفعل بجهاز BCI من Blackrock Neurotech يتكون من 192 قطبًا كهربائيًا، مزروعًا في منطقة الدماغ التي تتحكم في حركة اليد.

وتم استخدام نموذج الذكاء الاصطناعي لرسم خريطة للإشارات العصبية المعقدة التي تستقبلها الأقطاب الكهربائية لأفكار المستخدم. تعلم المشارك كيفية التفكير في أول إصبعين من يد واحدة يتحركان، مما يؤدي إلى إنشاء إشارة كهربائية يمكن جعلها أقوى أو أضعف. تم إنشاء إشارة أخرى بواسطة الإصبعين الثانيين وإصبعين آخرين بواسطة الإبهام.

كانت هذه كافية للسماح للمستخدم بالتحكم في طائرة بدون طيار افتراضية من خلال التفكير وحده، ومع الممارسة يمكنه قيادتها بمهارة عبر مسار مليء بالعقبات. يقول ويلسي إنه كان من الممكن إجراء التجربة باستخدام طائرة بدون طيار حقيقية، ولكن تم إبقاؤها افتراضية من أجل السهولة والأمان.

يقول ويلسي: “كان الهدف من صنع المروحية الرباعية مشتركًا بين مختبرنا والمشارك”. “بالنسبة له، كان هذا بمثابة تحقيق لنوع من الحلم الذي كان يعتقد أنه فقده بمجرد تعرضه للإصابة. كان لديه شغف وحلم بالطيران. لقد بدا متمكنًا وممكّنًا للغاية؛ كان يطلب منا تصوير مقاطع فيديو وإرسالها إلى الأصدقاء.

على الرغم من أن النتائج مثيرة للإعجاب، إلا أنه لا يزال هناك الكثير مما يتعين القيام به قبل أن يتم استخدام واجهات التواصل بين الدماغ (BCI) بشكل موثوق في المهام المعقدة، كما يقول ويلسي. أولاً، هناك حاجة إلى الذكاء الاصطناعي لتفسير الإشارات الصادرة عن الأقطاب الكهربائية، وهذا يعتمد على التدريب الفردي لكل مستخدم. ثانيًا، يجب تكرار هذا التدريب مع مرور الوقت مع انخفاض الأداء الوظيفي، والذي قد يكون بسبب تحول الأقطاب الكهربائية قليلاً في الدماغ أو تغيرات في الدماغ نفسه.