واجهة دماغية مدعومة بالذكاء الاصطناعي تحول الأفكار إلى كلمات

حقق فريق من الباحثين إنجازاً كبيراً في مجال تقنيات الأعصاب من خلال تطوير واجهة بين الدماغ والحاسوب (BCI) قادرة على تحويل أفكار الشخص مباشرة إلى نص مكتوب.

يعمل النظام عبر استخدام قبعة تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) لالتقاط الإشارات الدماغية عندما يتخيل الشخص نفسه يتحدث. ثم تتم معالجة هذه الأنماط العصبية بواسطة نموذج ذكاء اصطناعي تم تدريبه على التعرف على أنماط محددة مرتبطة بالنطق. بعد ذلك، يقوم نموذج لغوي متطور بإعادة بناء هذه الإشارات المفككة إلى جمل مترابطة بدقة تتجاوز 70%.

قال أحد الباحثين: "نحن في الأساس نعترض الإشارات في المرحلة التي تتحول فيها الفكرة إلى نطق. ما نقوم بفك شيفرته هو ما يحدث بعد أن تتكون الفكرة، وبعد أن نقرر ما سنقوله، وبعد أن نختار الكلمات وكيفية تحريك عضلات النطق لدينا."

وعلى عكس أنظمة BCI السابقة التي كانت تتطلب جراحة دماغية تدخلية، تعتمد هذه التقنية على تخطيط الدماغ الكهربائي غير التدخلي، مما يجعلها أكثر أماناً وسهولة للاستخدام اليومي. الطرق غير التدخلية مثل EEG تستخدم أقطاباً كهربائية توضع على فروة الرأس، ما يوفر الأمان والراحة، رغم أن الإشارات تكون أقل وضوحاً مقارنة بالطرق التدخلية التي تضع الأقطاب مباشرة على سطح الدماغ.

يعتمد النظام على واجهة هجينة بين الدماغ والحاسوب تستند إلى شبكة عصبية التفافية ثنائية المسار، حيث تجمع بين عدة نماذج لتحسين دقة فك الشيفرة. وقد أظهر هذا النهج أداءً مشابهاً في سيناريوهات مختلفة، مما يؤكد مرونته وموثوقيته.

كان أحد التحديات الرئيسية في أنظمة BCI هو أن العديد من المستخدمين يواجهون صعوبة في الوصول إلى مستويات دقة موثوقة. غالباً ما تفشل النماذج التقليدية في التقاط تعقيد النشاط الدماغي، مما يمنع حوالي 40% من المستخدمين من بلوغ دقة 70%، وهي العتبة الأساسية لاستخدام فعال للواجهة. النظام الجديد يعالج هذه المشكلة من خلال التكيف مع الأنماط الدماغية الفريدة لكل مستخدم.

وتحمل هذه التقنية آثاراً عميقة للأشخاص المصابين بحالات عصبية شديدة. فبالنسبة للمرضى الذين يعانون من فقدان النطق أو صعوبات الكلام بسبب إصابات الدماغ، يمكن لهذه الواجهة تصنيف والتعرف على الإشارات الدماغية من خلال تحديد أنماط محددة في نشاط EEG، ما يمكّنهم من التحكم في أجهزة إدخال الحاسوب مثل برامج التهجئة أو أجهزة توليد الصوت باستخدام أفكارهم فقط.

ومع استمرار الأبحاث، يهدف العلماء إلى تحسين دقة النظام وتوسيع نطاق المفردات التي يمكنه التعامل معها. وتمثل هذه التقنية خطوة هامة نحو استعادة القدرة على التواصل لأولئك الذين فقدوها بسبب الشلل أو السكتة الدماغية أو الأمراض العصبية التنكسية.