أدى هذا العام إلى ظهور مزيج مذهل من عمليات زرع الدماغ التي يمكنها تسجيل نشاط الدماغ وفك تشفيره وتغييره.
يبدو الأمر كما لو أن واجهات الدماغ والآلة عاشت أيضًا بدون إيجار في رأسي جولة العام الماضي، ولكن لسبب وجيه. يقوم علماء الأعصاب ببناء شرائح إلكترونية متطورة ومرنة بشكل متزايد، والتي تدمج الذكاء الآلي بسلاسة مع أدمغتنا وأحبالنا الشوكية بسرعة قياسية. إن ما كان في السابق خيالاً علمياً - على سبيل المثال، مساعدة الأشخاص المصابين بالشلل على استعادة قدرتهم على المشي والسباحة وركوب قوارب الكاياك - أصبح الآن حقيقة واقعة.
وفي هذا العام، أحدثت عمليات زراعة الدماغ تحولًا أكبر في حياة الناس. الصلصة غير السرية؟ منظمة العفو الدولية.
زرع واحد في الحبل الشوكي لمريض مصاب بمرض باركنسون - والذي يدمر ببطء أحد أنواع خلايا الدماغ لتخطيط الحركات - ترجم نيته في الحركة. وبعد عقود من الزمن، أصبح بإمكان الرجل التنزه مرة أخرى في طريق على شاطئ البحر بسهولة. تمهد الدراسة الطريق لاستعادة الحركة في اضطرابات الدماغ الأخرى، مثل مرض لو جيريج، حيث تتفكك الروابط العصبية للعضلات ببطء، أو عند الأشخاص الذين يعانون من تلف في الدماغ بسبب السكتة الدماغية.
محاكمة أخرى استخدم التحفيز الكهربائي لتعزيز الذاكرة قصيرة المدى لدى الأشخاص الذين يعانون من إصابات الدماغ المؤلمة. زادت الصعقات الموقوتة بعناية من الاهتمام على مدى عقود بعد الإصابة، مما سمح للمشاركين بالتوفيق بين المهام اليومية المتعددة وممارسة الهوايات مثل القراءة.
كما ازدهرت عمليات زرع الدماغ كأدوات تشخيصية. دراسة واحدة تستخدم الغرسات لفك تشفير أنماط موجات الدماغ المرتبطة بالاكتئاب والتنبؤ المحتمل بالانتكاس. وتوصلت الدراسة إلى فهم كيفية اختلاف إشارات الدماغ بين الدماغ السليم والمكتئب، الأمر الذي يمكن أن يلهم خوارزميات أفضل لدفع نشاط الدماغ بعيدا عن الاكتئاب.
ولكن ربما كان التقدم الأعظم هو فك رموز الكلام، وهي التقنيات التي فعلت ذلك ترجمة الأفكار إلى كلمات وجمل. تدعم هذه التقنيات الأشخاص الذين فقدوا القدرة على التحدث، مما يمنحهم طريقة بديلة للتواصل مع أحبائهم.
فيما يلي أبرز أحداث عام 2023 من جيل جديد من "قراءة الدماغ"يزرع.
الأفكار إلى النص
نحن نتحدث بمعدل 150 كلمة تقريبًا في الدقيقة. إنه مستوى عالٍ بالنسبة لزراعة الدماغ.
العديد من الاضطرابات العصبية، مثل السكتة الدماغية أو الشلل أو المتلازمة المنغلقة، تحرم الشخص من القدرة على الكلام، حتى لو كان عقله لا يزال متماسكًا. في وقت مبكر من هذا العام، ساعد فريق من جامعة ستانفورد امرأة تبلغ من العمر 67 عامًا على استعادة قدرتها على النطق بمعدل 62 كلمة في الدقيقة، أي أكثر من ثلاثة أضعاف سرعة الغرسات السابقة. فقدت المرأة صوتها بسبب مرض لو جيريج، الذي يؤدي ببطء إلى تآكل قدرة الدماغ على التحكم في عضلات الكلام والحركة والتنفس في نهاية المطاف.
الدراسة استخدمت مكتبة ضخمة من الكلمات لفك تشفير كلامها من مصدرين: النشاط الكهربائي في منطقة بروكا، "مركز اللغة" في الدماغ، ومن العضلات المحيطة بفمها. وتم تغذية هذه الإشارات إلى شبكة عصبية متكررة – وهي نوع من خوارزمية التعلم العميق – لتمييز العناصر الأساسية للكلام. وفي ثلاثة أيام فقط، تمكن النظام من فك تشفير أفكار المرأة بسرعة قياسية، رغم وجود أخطاء.
نظام آخر ذهب واحد أفضل. بدلاً من استخدام الأقطاب الكهربائية التي تخترق الدماغ، يتكون الجهاز - المسمى ECoG لتخطيط كهربية القشرة - من أقطاب كهربائية صغيرة تشبه الصفيحة توضع على سطح الدماغ لالتقاط الإشارات الكهربائية. ولا تزال هناك حاجة إلى زرعها تحت الجمجمة ولكنها تحد من تلف الأنسجة الحساسة في الدماغ. كل قطب كهربائي، بحجم رأس دبوس الطباعة تقريبًا، يمكنه تسجيل إشارات عصبية عالية الجودة.
كان ECoG استخدم لأول مرة في مطلع هذا القرن لتسجيل إشارات الكلام والحركة لدى الأشخاص المصابين بالصرع. وسرعان ما تطورت إلى جهاز يسمح شخص المصابين بمتلازمة الانغلاق على توصيل أفكارهم باستخدام الزرعة في المنزل.
الجديد هو إدخال الذكاء الاصطناعي. قامت بعض الخوارزميات بفك تشفير نشاط الدماغ للحركات الصوتية - على سبيل المثال، موضع اللسان وشكل الفم - في حين قامت نماذج اللغة الكبيرة، مثل تلك التي تدعم ChatGPT، ببناء الجمل من البيانات. وعلى الرغم من أن النظام يمكنه ترجمة إشارات الدماغ إلى نص بمعدل 78 كلمة في الدقيقة تقريبًا، إلا أن ربع هذه الكلمات تقريبًا كان بها أخطاء. لكن التواصل غير اللفظي عوض عن الأخطاء: حيث استخدمت الزرعة تعبيرات الوجه لتحريك الصورة الرمزية الرقمية، مما يمنح المرضى طريقة أخرى للتواصل.
نقطة تحول
إن عمليات زرع الدماغ هي نوع من واجهة الدماغ والآلة. وكما هو واضح من اسمها، تربط هذه الأجهزة الدماغ بأجهزة الكمبيوتر. كيفية إنهم يربطون بين الاثنين وهو مفتوح على مصراعيه للحلول الإبداعية.
تقيس معظم الأنظمة النشاط الكهربائي في الدماغ، وغالبًا ما تتطلب كابلات تربط الأقطاب الكهربائية بأجهزة الكمبيوتر التي يمكنها فك تشفير النشاط العصبي.
هذا العام، دراسة قطع الحبل باستخدام زرع لاسلكي. يتكون النظام من لوحات دوائر مرنة بحجم الحبوب منتشرة عبر الدماغ يمكنها اكتشاف التغيرات في النشاط وتخزينها مؤقتًا. تنقل هذه "العقد" البيانات لاسلكيًا إلى جهاز استقبال على شكل سماعات الرأس، والذي يعالج المعلومات ويتحكم في تحفيز الدماغ عبر العقد، ويعمل على تشغيل المصفوفة. وعلى الرغم من كونه لاسلكيًا، إلا أن النظام لا يزال يتطلب إجراء عملية جراحية لزراعته.
بديل؟ أجهزة تلتقط إشارات المخ دون جراحة
دراسة واحدة استخدم الذكاء الاصطناعي لترجمة بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) - وهي تقنية غير جراحية - إلى "جوهر" أفكار الشخص. التكنولوجيا لا تترجم نشاط الدماغ إلى كلمات؛ وبدلاً من ذلك، فهو يلتقط الأفكار أثناء تطورها، على الرغم من فقدان الكلمات الدقيقة في الترجمة. دراسة أخرى تم قياس نشاط الدماغ باستخدام أغطية رأس تشبه قبعة السباحة ومثبتة بأقطاب كهربائية مثبتة على فروة الرأس. عندما يقرأ المستخدم الجمل في ذهنه بصمت، تقوم القبعة - بمساعدة الذكاء الاصطناعي - بترجمة "أفكاره" إلى نص.
تستكشف أجهزة أخرى طرقًا جديدة تمامًا لربط الآلة بالدماغ، عن طريق الضوء على سبيل المثال. دراسة حديثة تم تصميم الخلايا العصبية المدمجة وراثيا للاستجابة للضوء والمسابير المرنة التي تنشط هذه الخلايا العصبية بألوان مختلفة من ضوء LED. ومن خلال دمجه مع تقنية شائعة تتحكم في إعدادات الإضاءة، يمكن للجهاز، الذي يحتوي على أكثر من ألف بكسل LED مستقل، التحكم في نشاط عدة خلايا عصبية فردية في وقت واحد.
خلايا الدماغ صاخبة. ساعد الجهاز الجديد في فرز النشاز لحل دوائر الدماغ الكامنة وراء أدوار عقلية محددة. لقد نشطت الخلايا العصبية بعمق يصل إلى خمسة ملليمترات داخل دماغ الفأر تقريبًا الجزء السميك من القشرة البشرية.
بردايم شيفت
إن غرسات الدماغ ليست آلات لقراءة الأفكار. ولكن مع تطور التكنولوجيا، فمن المرجح أن تواجه الكثير الألغام الأرضية الأخلاقية. على سبيل المثال، يمكن لجهاز يبث الأفكار كنص أن ينتهك الخصوصية عن غير قصد.
وتتطلع منظمة الأمم المتحدة للتربية والعلم والثقافة (اليونسكو) بالفعل إلى المستقبل. هذا الصيف، هم صدر مخطط على التكنولوجيا العصبية، مما يدعو إلى لوائح عالمية وإطار أخلاقي بينما تندفع عمليات زرع الدماغ نحو مستقبل مجهول. وسبق للمنظمة أن طورت مبادئ توجيهية مماثلة لإنجازات رئيسية أخرى، مثل كيفية استخدام البيانات الوراثية البشرية ومشاركتها وكيفية تطوير الذكاء الاصطناعي لتحسين المجتمع ككل.
لقد كانت عمليات زرع الدماغ تتحرك بسرعة، ولكن فائدتها في العالم الحقيقي بدأت للتو. مع القوة التحويلية تأتي المسؤولية. إن المحادثة العالمية حول الوصول والمساواة والخصوصية، وبشكل أكثر فلسفية، لا ينبغي أن يكون ما يعنيه أن تكون إنسانًا فكرة لاحقة. بل قد تكون بنفس أهمية التكنولوجيا نفسها بينما نستمر في عصر السايبورغ.
الصورة الائتمان: جيري تانغ / مارثا موراليس / جامعة تكساس في أوستن
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://singularityhub.com/2023/12/29/welcome-to-the-cyborg-era-brain-implants-transformed-lives-this-year/
