الواجهة الدماغية الحاسوبية | BRAIN-COMPUTER INTERFACE (BCI)

ما هي الواجهة الدماغية الحاسوبية؟

عبارة عن نظام يؤسس اتصالاً مباشراً بين دماغ الإنسان وجهاز خارجي لتمكين الإشارات الدماغية من توجيه نشاط معين مثل تحريك مؤشر على شاشة الحاسوب أو طرف اصطناعي أو غيره. تقوم الواجهة الدماغية الحاسوبية بقياس نشاط الجهاز العصبي المركزي بالاعتماد على التخطيط الكهربائي للدماغ. ثم تحويل الإشارات إلى مخرج اصطناعي يستبدل أو يستعيد أو يعزز أو يستكمل أو يحسن المخرجات الطبيعية لذلك الجهاز. وقد صاغ البروفسور جاك فيدال هذا المصطلح عام 1973.

مم تتألف الواجهة الدماغية الحاسوبية؟

تتألف الواجهة الدماغية الحاسوبية بأبسط أشكالها من المكونات التالية:

1. أقطاب كهربائية خاصة: أجهزة أو شرائح إلكترونية تقوم بتسجيل النشاط الكهربائي أو المغناطيسي أو الاستقلابي للدماغ البشري. وإما أن يتم زرع هذه الأجهزة في الدماغ مباشرةً أو في الجمجمة فوق الدماغ، أو وضعها بشكل خارجي. وعلى الرغم من أن النوع الأخير هو الخيار الآمن والأقل تكلفةً، إلا أنه يلتقط إشارات أضعف بسبب إعاقة الجمجمة لتلك الإشارات.
2. نظام معالجة: برنامج حاسوبي يقوم بتفسير الإشارات الدماغية من خلال استخراج الميزات ذات الصلة منها، وفك ترميز الأنماط المفيدة وإصدار الأوامر، ويتم ذلك باستخدام تقنيات معالجة الإشارة. كما تعتمد الأنظمة الأحدث على تقنيات الذكاء الاصطناعي مثل الشبكات العصبونية الاصطناعية ونماذج التعلم الآلي التي يتم تدريبها على معالجة وتفسير الإشارات.
3. حاسوب أو جهاز خارجي: يعمل عن طريق الأوامر المولدة في المرحلة السابقة، ومن أهم الأمثلة على ذلك الأطراف الاصطناعية والكراسي المتحركة.

ما أهم تطبيقات هذه الواجهة؟

يُعد الهدف الأساسي من تطوير الواجهات الدماغية الحاسوبية مساعد الأشخاص الذين فقدوا وظائف جسدية معينة بسبب إصابة أو مرض ما على استعادة تلك الوظائف. فعلى سبيل المثال يمكن استخدام تلك الواجهات للسماح لشخص عاجز عن المشي بالتحكم بكرسي متحرك، أو مساعدة شخص غير قادر على النطق من خلال جهاز اتصال متحكم به دماغياً، أو مساعدة شخص فقد أحد أطرافه على تحريك الطرف الاصطناعي البديل بشكل طبيعي عن طريق دماغه.

تسعى العديد من الشركات الكبرى والمؤسسات البحثية اليوم إلى استخدام الواجهة الدماغية الحاسوبية لتعزيز قدرات البشر. فقد كشفت شركة فيسبوك في عام 2019 عن قيامها بتمويل أبحاث جامعية مكثفة لتطوير جهاز يمكنه قراءة الأفكار عن طريق تحليل الإشارات الدماغية. وفي العام الماضي أطلق إيلون ماسك مؤسس شركة نيورالينك المختصة بعلم الأعصاب مجموعةً كبيرة من الوعود أثناء إعلانه عن زرعته الدماغية، مثل تسلُّق الصخور بلا خوف وتشغيل الموسيقى داخل الرأس والرؤية الخارقة واكتشاف طبيعة الوعي وشفاء فقدان البصر والشلل والصمم والأمراض العقلية.