29 مارس 2024 -توسط دانشگاه تگزاس در آستین-حسین علویه، دانشجوی کارشناسی ارشد در آزمایشگاه دکتر خوزه دل آر. میلان، کلاهی پر از الکترود می پوشد که به کامپیوتر وصل شده است. الکترودها با اندازه‌گیری سیگنال‌های الکتریکی از مغز، داده‌ها را جمع‌آوری می‌کنند و رمزگشای آن اطلاعات را تفسیر کرده و آنها را به بازی تبدیل می‌کند. اعتبار: دانشگاه تگزاس در آستین
تصور کنید در حال انجام یک بازی مسابقه ای مانند Mario Kart هستید و فقط از مغز خود برای اجرای مجموعه پیچیده چرخش ها در یک دور استفاده می کنید.
این یک بازی فانتزی ویدیویی نیست، بلکه یک برنامه واقعی است که مهندسان دانشگاه تگزاس در آستین به عنوان بخشی از تحقیق در رابطه با رابط های مغز و رایانه برای کمک به بهبود زندگی افراد دارای معلولیت حرکتی ایجاد کرده اند. مهم‌تر از آن، محققان قابلیت‌های یادگیری ماشینی را با رابط مغز و رایانه خود ترکیب کردند و آن را به یک راه‌حل برای همه تبدیل کردند.
به طور معمول، این دستگاه‌ها به کالیبراسیون گسترده برای هر کاربر نیاز دارند – هر مغزی، چه برای کاربران سالم و چه برای کاربران ناتوان، متفاوت است – و این یک مانع بزرگ برای پذیرش جریان اصلی بوده است. این راه حل جدید می تواند به سرعت نیازهای یک موضوع فردی را درک کند و از طریق تکرار خود کالیبره شود. این بدان معناست که چندین بیمار می توانند از دستگاه بدون نیاز به تنظیم آن برای فرد استفاده کنند.
ساتیام کومار، دانشجوی فارغ التحصیل در آزمایشگاه خوزه گفت: “وقتی در یک محیط بالینی به این موضوع فکر می کنیم، این فناوری باعث می شود که ما به تیم تخصصی برای انجام این فرآیند کالیبراسیون که طولانی و خسته کننده است نیاز نخواهیم داشت.
تحقیق در مورد رابط بدون کالیبراسیون در PNAS Nexus منتشر شده است.
آزمودنی ها کلاهی پر از الکترود می پوشند که به کامپیوتر متصل است. الکترودها با اندازه‌گیری سیگنال‌های الکتریکی از مغز، داده‌ها را جمع‌آوری می‌کنند و رمزگشا آن اطلاعات را تفسیر کرده و آنها را به بازی تبدیل می‌کند.
کار میلان روی رابط‌های مغز و کامپیوتر به کاربران کمک می‌کند تا انعطاف‌پذیری عصبی، توانایی مغز برای تغییر، رشد و سازماندهی مجدد در طول زمان را هدایت و تقویت کنند. این آزمایش‌ها برای بهبود عملکرد مغز بیماران و استفاده از دستگاه‌های کنترل شده توسط رابط‌های مغز و رایانه برای آسان‌تر کردن زندگی آنها طراحی شده‌اند.
در این مورد، اقدامات دوگانه بود: بازی اتومبیل رانی و یک کار ساده تر برای ایجاد تعادل بین سمت چپ و راست یک نوار دیجیتال. یک متخصص برای ایجاد یک “رمزگشا” برای کار نوار ساده تر آموزش دید که این امکان را برای رابط فراهم می کند تا امواج مغزی را به دستورات تبدیل کند. رمزگشا به عنوان پایه ای برای سایر کاربران عمل می کند و کلید اجتناب از فرآیند کالیبراسیون طولانی است.رمزگشا به قدری خوب کار می کرد که افراد به طور همزمان برای بازی نوار و بازی پیچیده تر اتومبیل رانی آموزش می دیدند، که نیاز به فکر کردن چندین مرحله جلوتر برای چرخش داشت.
محققان این کار را از این نظر بنیادی نامیدند که زمینه را برای نوآوری بیشتر رابط مغز و رایانه فراهم می کند. این پروژه از 18 آزمودنی بدون اختلال حرکتی استفاده کرد. در نهایت، همانطور که آنها به این مسیر ادامه می دهند، این را روی افراد دارای اختلالات حرکتی آزمایش می کنند تا آن را در گروه های بزرگتر در محیط های بالینی اعمال کنند.
میلان گفت :از یک طرف، ما می‌خواهیم BCI را به حوزه بالینی برای کمک به افراد دارای معلولیت ترجمه کنیم؛ از سوی دیگر، باید فناوری خود را بهبود بخشیم تا استفاده از آن آسان‌تر شود تا تأثیر آن برای این افراد دارای معلولیت قوی‌تر باشد.
در کنار ترجمه این تحقیق، میلان و تیمش به کار روی ویلچری ادامه می‌دهند که کاربران می‌توانند با رابط مغز و رایانه رانندگی کنند. در کنفرانس و جشنواره‌های South by Southwest در این ماه، محققان استفاده بالقوه دیگری از این فناوری را نشان دادند، کنترل دو ربات توانبخشی برای دست و بازو.
این بخشی از مقاله جدید نبود، بلکه نشانه ای از این بود که این فناوری در آینده به کجا می تواند برسد. چندین نفر داوطلب شدند و در عرض چند دقیقه موفق شدند ربات های کنترل شده توسط مغز را به کار گیرند.
میلان گفت: «هدف این فناوری کمک به مردم و کمک به آنها در زندگی روزمره است. ما این مسیر را تا جایی که به دنبال کمک به مردم باشد ادامه خواهیم داد.»
