تكنولوجيا تتيح طباعة الكلمات بالأفكار والتكلم بطَرْفِ العين

زراعة عصبية تساعد مرضى التصلب الجانبي الضموري على طباعة كلمات عن طريق أفكارهم

قام باحثون من الولايات المتحدة الأمريكية بتطوير تقنية زرعةٍ عصبيةٍ جديدةٍ، والتي من الممكن أن تحدث نقلةً نوعيةً بالطريقة التي يتواصل فيها الناس الذين يعانون من تعذر القدرة على التواصل مع العالم من حولهم.

تم وضع هذا التصميم لمساعدة الأشخاص العاجزين عن الكلام بسبب مرض التصلب الجانبي الضموري ALS) amyotrophic lateral sclerosis) وهو مرض يجعل المصابين فيه غير قادرين على الحركة أو على التواصل مع العالم الخارجي،يمكنك معرفة المزيد عن المرض من هنا هنا.

-مبدأ العمل:

يفكر المستخدم في تحريك إصبعه على (Touch pad)، ليقوم بعدها نظام يدعى بوابة الدماغ (Brain Gate) وهو أحد أنواع BCI (عبارة عن نظام وسيط - مكون من رقاقة الكترونية مزودة بالكترودات- يقوم باستخلاص الإشارات العصبية من الدماغ وتحويلها إلى إشارة تفهمها الأنظمة الالكترونية ) بتحويل الفكرة إلى حركة للمؤشر على الشاشة، حيث يستخدم هذا النظام شبكة من الالكترودات (أقطاب كهربائية) متناهية في الصغر مزوعة في القشرة الحركية للدماغ، وهي قادرةٌ على تمييز وكشف النشاط الكهربائي الذي ينتج عن الأفكار. ويتم فك تشفير هذا النشاط وتحويله إلى أمر واضح يتم إصداره إلى مؤشر الكمبيوتر، مانحاً مرضى التصلب الجانبي الضموري القدرة على إدخال نص إلى الكمبيوتر فقط عن طريق التفكير فيه، ويمكن تشكيل أحرف وكلمات بسرعة طباعة تصل إلى ستة كلمات في الدقيقة. [1]

وللمزيد حول تقنيةBCI

هنا

يأمل فريق جامعة ستانفورد باختراع التقنية التي ستتيح التحكم بالأطراف الروبوتية، أو حتى ستسخدم في المستقبل لمحاكاة عضلات بشرية. ولا يتخلف هذا المشروع بشكل كبير عن المشروع الذي ظهر في جامعة إرفين كاليفورنيا والذي استعمل موجات الدماغ لرجل مصاب بشلل سفلي من أجل محاكاة قدميه لفترة قصيرة من الوقت.

يستمر هذا النظام بالتحسن مع مرور الوقت: فقد أثبتت النسخة الجديدة من بوابة الدماغ (Brain Gate) براعةً في معالجة الأفكار وتحويلها إلى أفعال بالإضافة إلى استخلاص الضجيج الكهرومغناطيسي المحيط. وفي الحقيقة قد تضاعفت سرعة نقل الأفكار وتحويلها إلى طباعة كلمات منذ تم تجريب هذا النظام للمرة الأولى.

ويقول جيمي هندرسون للصحفيين وهو ناشر وشريك في هذا النظام "يعتبر هذا العمل خطوةً نحو واحد من أهدافنا غير المحدودة، وأحد هذه الأهداف هو تزويد أي نظام كمبيوتر بتقنية التحكم والنقر (point-and-click control) اعتماداً على رغبة المستخدم". وفي النهاية، قد يصل استخدام هذه التقنية إلى أبعد من مجرد الطباعة ليغطي أي نوع من البرمجيات أو المهام".[1]

حاليا، يتطلب النظام عملية زرع طعم صغير يبلغ حجمه حوالي 4 ميليمترات مربعة يتم إدخاله إلى الدماغ، لكن يقول الباحثون في هذا الموضوع أنه سيصبح من الممكن استعمال جهاز لاسلكي أو لصاقةٍ صغيرةٍ لأداء هذه النتائج. ويتم العمل الآن مع اثنا عشر متطوعاً من مرضى التصلب الجانبي الضموري في هذا المشروع.

وللمزيد يمكنكم متابعة هذا الفيديو الذي يبين كيف يتم طباعة كلمات باستخدام هذه التقنية :

تابعنا في الجزء الأول أنه يجب على المريض الجلوس أمام شاشة والبدء بتحريك مؤشرٍ بأفكاره لتحويل أفكاره إلى كلمات لكن لتجاوز هذه المعضلة، قام مجموعة من الباحثين على تقنية أخرى تقوم أيضاً بمساعدة مرضى التصلب الجانبي الضموري على تحويل طرف العين إلى كلام (EyeControl). تقوم هذه التقنية على مقاييس جديدة من حيث التكلفة وسهولة الاستخدام وقابلية النقل. لا داعي الآن لجلوس المريض أمام شاشة الحاسوب، تم تطوير هذه التقنية لتصبح بحجم رقاقة صغيرة بدل استخدام الحاسوب ذو الحجم الكبير، حيث يستطيع مرضى التصلب استخدام هذه الرقاقة بغض النظر عن أماكن تواجدهم في السرير أو أثناء التنقل في السيارة.

تتكون هذه التقنية من كاميرا تتموضع أمام رأس المريض مع حساس أشعة تحت حمراء يتابع تحركات العين، مع معالجٍ صغيرٍ جداً يدعى (Odroid). يقوم (Odroid) بتحويل نشاط العين إلى كلام، وتصبح هذه التقينة بشكل تدريجي ملائمة لحاجات وعادات المريض. حيث يتم إرسال خرج النظام إلى سماعات خارجية أو حتى أجهزة موبايل ذكية.

مع جهاز (EyeControl) يمكن للمستخدمين إرسال إنذار طوارئ يتم التقاطه من مقاطع معينة يتم ترتيبها مسبقا مثل أن يقول المريض "أعاني من الحرارة" أو "أعاني من العطش". حيث يمكننا استخدام هذا الجهاز لتحسين حياة مرضى التصلب بطرق عدة وبشكل رائع. [2]

هذا الفيديو يبين لنا أجزاء تقنية (EyeControl)

وأخيرا تعددت التقنيات والهدف منها واحد وهو تحسين نمط حياة مرضى لم يتوقعوا في يوم من الأيام أن تتوصل التقنية الحديثة لمساعدتهم إلى هذا الحد.

المصادر:

[1] هنا

[2] هنا