إن فكرة واجهات الدماغ الحاسوبية (BCIs) أثارت اهتمامي منذ فترة طويلة. يبدو أن فكرة ربط أدمغتنا مباشرة بأجهزة الكمبيوتر هي شيء من فيلم خيال علمي ، ومع ذلك فهي حقيقة واقعة اليوم. في هذا المنشور ، سأذهب إلى عالم BCIs ، وأنظر إلى العلم وراءها ، والأنواع العديدة من BCIs ، واستخداماتها ، وعقباتها ، وحدودها ، بالإضافة إلى مستقبل BCIs والقضايا الأخلاقية والقانونية التي تأتي معها.
مقدمة في واجهات الدماغ الحاسوبية (BCIs):
BCIs هي أجهزة تتيح الاتصال المباشر بين الدماغ وجهاز خارجي ، مثل الكمبيوتر أو الطرف الاصطناعي. هذه التكنولوجيا لديها القدرة على تغيير الطريقة التي نتعامل بها مع التكنولوجيا ومع بعضنا البعض.
BCIs اكتشاف وتفسير النبضات الكهربائية التي ينتجها الدماغ. هذه النبضات قادرة على التحكم في مؤشر الكمبيوتر أو الذراع الآلية أو حتى الكرسي المتحرك. يمكن أيضا استخدام BCIs لمراقبة نشاط الدماغ وتقديم ملاحظات للمستخدم ، والتي يمكن أن تساعد في علاج الحالات العصبية مثل الصرع ومرض باركنسون والاكتئاب.
العلم وراء BCIs – التكنولوجيا العصبية والهندسة العصبية وزراعة الدماغ:
تستفيد BCIs من التكنولوجيا العصبية والهندسة العصبية وزراعة الدماغ. يعرف استخدام المعدات الكهربائية والميكانيكية للتفاعل مع الجهاز العصبي باسم التكنولوجيا العصبية. تعرف دراسة كيفية التفاعل مع الجهاز العصبي لتنظيم ومراقبة نشاط الدماغ باسم الهندسة العصبية. غرسات الدماغ هي أجهزة مزروعة تسجل أو تحفز النشاط العصبي في الدماغ.
مجموعة الأقطاب الكهربائية الدقيقة هي الشكل الأكثر شيوعا لزرع الدماغ المستخدم في BCIs. تتكون هذه الأداة من شبكة من الأقطاب الكهربائية التي يتم زرعها في الدماغ من أجل تسجيل أو تنشيط خلايا عصبية معينة. ثم يقوم الكمبيوتر بتفسير الإشارات من هذه الأقطاب لتشغيل المعدات الخارجية.
أنواع BCIs – الغازية وغير الغازية والهجينة:
يتم تصنيف BCIs إلى ثلاثة أنواع: الغازية وغير الغازية والهجينة. يتم زرع الأقطاب الكهربائية مباشرة في الدماغ في BCIs الغازية. يوفر هذا النوع من BCI أفضل جودة ودقة للإشارة ، ولكنه أيضا ينطوي على أكبر خطر للإصابة بالعدوى ومشاكل أخرى.
من ناحية أخرى ، لا تحتاج BCIs غير الغازية إلى جراحة وبالتالي تشكل مخاطر أقل. يعتمدون على أجهزة استشعار خارجية للكشف عن نشاط الدماغ ، مثل مخطط كهربية الدماغ (EEG) أو التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI). تعتبر BCIs غير الغازية أقل دقة من BCIs الغازية ، ولكن لا يزال بإمكانها توفير معلومات مهمة.
تستخدم BCIs الهجينة مزيجا من الأساليب الغازية وغير الغازية لتحقيق توازن بين الدقة والسلامة. على سبيل المثال ، قد يستخدم BCI الهجين مجموعة أقطاب كهربائية مزروعة لالتقاط إشارات من خلايا عصبية معينة مع استخدام مخطط كهربية الدماغ الخارجي في نفس الوقت لتقديم معلومات إضافية عن نشاط الدماغ العام.
تطبيقات BCIs – الطبية والألعاب والاتصالات:
BCIs لها العديد من التطبيقات ، بدءا من الطبية إلى الألعاب إلى الاتصالات. يتم استخدام BCIs في الصناعة الطبية لتمكين الأشخاص ذوي الإعاقات ، مثل الشلل ، من التحكم في الأطراف الاصطناعية والتفاعل مع الآخرين. تستخدم BCIs أيضا لعلاج الحالات العصبية بما في ذلك الصرع ومرض باركنسون والاكتئاب.
يتم استخدام BCIs في صناعة الألعاب لتقديم تجارب ألعاب أكثر غامرة. على سبيل المثال ، بدلا من وحدة تحكم نموذجية ، يمكن للاعبين استخدام أفكارهم للتحكم في الشخصيات في اللعبة. الموسيقى والرسم التي يتحكم فيها الدماغ هما مثالان على كيفية استخدام BCIs لتوليد أنواع جديدة من الترفيه.
يتم استخدام BCIs في مجال الاتصال لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من مشاكل في التواصل مثل فقدان القدرة على الكلام على التواصل بنجاح أكبر. كما يتم استخدام BCIs لتطوير طرق اتصال جديدة مثل التخاطر والتواصل بين الدماغ.
تحديات وقيود BCIs:
على الرغم من الفوائد المحتملة العديدة ل BCIs ، هناك العديد من العقبات والحدود لهذه التكنولوجيا. تعد النفقات الباهظة لتطوير واعتماد BCIs واحدة من أهم العقبات. علاوة على ذلك ، لا تزال BCIs في مراحلها المبكرة ، وهناك الكثير مما لا نعرفه عن كيفية عملها وكيفية استخدامها بنجاح.
قضية أخرى هي إمكانية استخدام BCIs بشكل غير أخلاقي. على سبيل المثال ، يمكن استخدام BCIs لتغيير أفكار الناس أو عواطفهم ، وكذلك لغزو خصوصيتهم. كما أثيرت مخاوف بشأن سلامة BCIs ، وخاصة BCIs الغازية ، والتي يمكن أن تؤدي إلى العدوى وعواقب أخرى.
مستقبل BCIs – واجهات الدماغ والآلة والأجهزة التي يتحكم فيها الدماغ:
وعلى الرغم من هذه العقبات، يبدو مستقبل BCIs واعدا. يعد تطوير واجهات الدماغ والآلة (BMIs) ، والتي من شأنها أن تسمح بالاتصال المباشر بين الدماغ والآلات دون الحاجة إلى جراحة تدخلية ، أحد مجالات الدراسة الواعدة. مؤشر كتلة الجسم لديه القدرة على التحكم في الأطراف الاصطناعية والهياكل الخارجية والأنظمة الروبوتية الكاملة.
مجال آخر للدراسة هو إنشاء أدوات يتحكم فيها الدماغ ، والتي من شأنها أن تسمح للأفراد باستخدام أفكارهم لتشغيل العناصر اليومية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. هذه التكنولوجيا لديها القدرة على تغيير الطريقة التي نتعامل بها مع التكنولوجيا ، مما يجعلها أكثر بديهية وطبيعية.
الاعتبارات الأخلاقية والقانونية ل BCIs:
كما هو الحال مع أي تقنية جديدة ، هناك آثار أخلاقية وقانونية على BCIs. كما لوحظ سابقا ، تتمثل إحدى أخطر المشكلات في إمكانية استخدام BCIs بشكل غير أخلاقي. هناك أيضا مخاوف تتعلق بالخصوصية ، حيث يمكن استخدام BCIs لقراءة أفكار الناس أو عواطفهم دون موافقتهم.
هناك اعتبارات قانونية مهمة تتعلق بمن سيحاسب إذا حدث خطأ ما في BCI. على سبيل المثال ، إذا أصيب المريض نتيجة ل BCI تدخلي ، فمن المسؤول عن الأضرار؟ هذه قضايا معقدة يجب معالجتها حيث أصبحت BCIs شائعة بشكل متزايد.
الشركات والمنظمات العاملة في BCIs:
تعمل العديد من الشركات والمنظمات في كل من القطاعين التجاري والحكومي على BCIs. تعد شركة Neuralink التابعة ل Elon Musk ووكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (DARPA) من أبرز المشاركين في هذه الصناعة. Kernel و Emotiv و OpenBCI هي من بين الشركات الأخرى التي تعمل على BCIs.
البحث والتطوير في BCI:
يعد البحث والتطوير في BCI تخصصا سريع التوسع ، مع حدوث اختراقات واكتشافات جديدة على أساس منتظم. يعد تطبيق التعلم الآلي لزيادة دقة BCIs ، وتطوير أنظمة BCI اللاسلكية ، واستخدام علم البصريات الوراثي لتحفيز النشاط الدماغي باستخدام الضوء من أكثر التطورات الحديثة إثارة للاهتمام.
استنتاج:
تعد واجهات الدماغ الحاسوبية موضوعا مثيرا وسريع التوسع ولديه القدرة على تغيير الطريقة التي نتواصل بها مع التكنولوجيا ومع بعضنا البعض. في حين أن BCIs لديها العديد من العقبات والحدود ، فإن المزايا تفوق المخاطر ، ويبدو مستقبل هذه التكنولوجيا واعدا. مع تزايد انتشار BCIs ، سيكون من الأهمية بمكان معالجة المخاوف الأخلاقية والقانونية التي تصاحب هذه التكنولوجيا وضمان استخدامها لصالح البشرية.
