التكنولوجيا للسيطرة على جهاز كمبيوتر باستخدام أفكارك فقط قد وجدت لعقود. ومع ذلك ، فقد أحرزنا تقدمًا محدودًا في استخدامها لغرضها الأصلي: مساعدة الأشخاص ذوي الإعاقات الشديدة على التواصل. حتى الآن ، هذا هو. أظهرت دراسة جديدة أن تقنية بديلة للواجهة بين الكمبيوتر والدماغ يمكن أن تساعد الأشخاص الذين يعانون من "متلازمة المقبض" على التحدث إلى العالم الخارجي. حتى أنها سمحت للمعنيين بالإبلاغ عن سعادتهم ، على الرغم من هذا الشرط.
المراحل النهائية من حالة الانحطاط المعروفة باسم التصلب الجانبي الضموري (ALS) أو مرض العصبون الحركي ، يترك الذين يعانون في حالة مقفلة كاملة. في النهاية ، لا يستطيعون تحريك أي جزء من أجسامهم ، ولا حتى أعينهم ، على الرغم من أن أدمغتهم لا تتأثر. لكن العلماء كافحوا لاستخدام تكنولوجيا واجهة الكمبيوتر في المخ التي تقيس النشاط الكهربائي في الدماغ لمساعدتهم على التواصل.
وأحد أسباب ذلك هو أنه لا يزال من غير الواضح مدى اعتماد هذه النظم التقليدية للواجهة الحاسوبية في الدماغ على الإشارات الكهربائية التي تولدها حركة عضلات العين. أحد المصابين بمرض التصلب الضموري (ALS) الذي كان يستخدم واجهة في المخ والكمبيوتر عندما كانت تستطيع تحريك عينيها فقدت قدرتها على التواصل من خلال التكنولوجيا بعد أن أصبحت مقفلة تمامًا. هذا يشير إلى أن معظم النشاط الكهربائي المسجل بواسطة الكمبيوتر كان مرتبطا بحركات العين غير الطوعية التي حدثت عندما فكرت في شيء أكثر من الأفكار نفسها.
مراقبة الأكسجين
للتغلب على هذه المشكلة ، استخدمت مجموعة دولية من الباحثين طريقة مختلفة للكشف عن النشاط العصبي الذي يقيس التغيرات في كمية الأكسجين في الدماغ بدلا من الإشارات الكهربائية. البحث المنشور في بلوس الأحياء، تشارك في تقنية تعرف باسم مطيافية وظيفية بالقرب من الأشعة تحت الحمراءوالذي يستخدم الضوء لقياس التغيرات في مستويات الأكسجين في الدم. نظرًا لأن مناطق الدماغ الأكثر نشاطًا في أي وقت معين تستهلك كمية أكبر من الأوكسجين ، فهذا يعني أنه بإمكانك اكتشاف أنماط نشاط الدماغ من تقلبات الأكسجين.
هذه التقنية ليست حساسة للحركات العضلية مثل أنظمة تخطيط كهربية الدماغ (EEG) المستخدمة لقياس النشاط الكهربائي. وهذا يعني أن الطريقة الجديدة يمكن أن تستخدم لمساعدة متلقي ALS على التواصل قبل وبعد أن يفقدوا كامل قدرتهم على الحركة لأنه من الأرجح أن يسجل فقط نشاط الدماغ المتعلق بالأفكار.
اشتملت الدراسة على أربعة من مرضى ALS ، ثلاثة منهم لم يتمكنوا من التواصل بشكل موثوق مع مقدمي الرعاية منذ 2014 (آخرها منذ 2015 المبكر). وباستخدام تكنولوجيا واجهة الكمبيوتر الجديدة في الدماغ ، تمكنوا من التواصل بشكل موثوق مع مقدمي الرعاية والعائلات على مدى عدة أشهر. هذه هي المرة الأولى التي يكون فيها هذا ممكنا للمرضى المقفلين.
وطُلب من المتطوعين أسئلة معرفة شخصية وعامة مع إجابات "نعم" أو "لا" معروفة. استولت واجهة الدماغ والكمبيوتر على استجاباتهم بشكل صحيح 70 ٪ من الوقت ، والتي جادل الباحثون كانت كافية لإظهار أنها لم تسجل فقط الإجابة الصحيحة عن طريق الصدفة. تجارب مماثلة باستخدام EEG لم تغلب على عتبة مستوى الفرصة.
كان المرضى قادرين أيضًا على التعبير عن مشاعرهم حول حالتهم ، وأجاب جميعهم الأربعة مرارًا عن "نعم" عندما سئلوا عما إذا كانوا سعداء على مدار عدة أسابيع. وقد سئل أحد المرضى عما إذا كان سيوافق على أن تتزوج ابنته من صديقها. للأسف للزوجين ، قال لا. استمر المتطوعون في استخدام النظام في المنزل بعد انتهاء الدراسة.
بحث رائد
كما أعرف من خلال بحثي الخاص ، يتطلب العمل مع المرضى المقفلين تماماً الكثير من العمل الشاق. على وجه الخصوص ، لا يمكنك أن تعرف على وجه اليقين ما إذا كان المستخدم قد فهم كيف نريده أن يقدم إجابة يمكننا محاولة كشفها. إذا كان النظام الذي سبق استخدامه في تسجيل نشاط الدماغ للمستخدمين القادرين على العمل لا يعمل مع المرضى المقفلين ، فمن الشائع أن نفترض أن الشخص ، وليس الآلة ، على خطأ ، وهو ما قد لا يكون القضية. علاوة على ذلك ، هناك ضغط إضافي على الباحثين - من عائلة المريض ومن أنفسهم - لتحقيق حلم إيجاد طريقة للتواصل مع المتطوعين.
هذه التحديات تسلط الضوء على الإنجاز الكبير الذي حققته الدراسة الجديدة. وهو عبارة عن بحث رائد يمكن أن يوفر مسارًا جديدًا لتطوير أفضل لتكنولوجيا واجهة الكمبيوتر في الدماغ. على الرغم من أن النظام حتى الآن يسمح فقط للمرضى المقفلين بإعطاء إجابات نعم أو لا ، إلا أنه يمثل بالفعل تحسنا كبيرا في نوعية الحياة.
تم تصميم أول نظام للواجهة بين الكمبيوتر والحواسيب لتمكين المستخدمين ذوي الإعاقة (رغم أنهم غير محجوزين) من تهجئة الكلمات وتوصيل أي رسالة يريدونها ، من خلال عملية بطيئة وطويلة. لذلك من الآمن أن نفترض أن التكنولوجيا الجديدة هي مجرد الخطوة الأولى نحو أنظمة أكثر تطوراً من شأنها أن تسمح بالتواصل الحر في الاتجاهين وليس بناء على أسئلة بسيطة.
ولعل الأهم من ذلك ، أن التكنولوجيا قد أعادت بالفعل قدرات الاتصال لأربعة أشخاص كانوا صامتين لسنوات. تخيل كيف شعر هؤلاء المرضى وعائلاتهم عندما تمكنوا في النهاية من "التحدث" مرة أخرى. على الرغم من التحديات في بحث واجهة الكمبيوتر في الدماغ ، فإن مثل هذه النتائج هي ما يجعلنا نستمر.
نبذة عن الكاتب
أنا ماتان فرنانديز ، باحثة ما بعد الدكتوراه ، جامعة إسكس
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
at سوق InnerSelf و Amazon
