ما هو دماغ الكمبيوتر

في هذا المكان، سنتحدث عن تقنية رائعة يمكن للإنسان أن يشهدها، وهي فكرة ربط الدماغ بالكمبيوتر “brain-computer interface” والتي تختصر باسم (BCI)، وسنشرح المشكلات والعقبات التي قد تواجه العلماء في المستقبل .

التطور التكنولوجي وأجهزة الكمبيوتر :

مع تقدم وتطور أجهزة الكمبيوتر وزيادة فهمنا لدماغ الإنسان، نقترب أكثر من تحقيق الخيال العلمي. تخيل معنا أنك متصل بجهاز الكمبيوتر وترسل إليه الإشارات والتعليمات لينفذها لك فورا، وذلك فقط من خلال التفكير .

كهرباء الدماغ :

يعود فكرة اختراع كمبيوتر الدماغ الذي سهل حياة الكثيرين، وخاصة الأشخاص ذوي الإعاقة من جميع المجتمعات العربية والأجنبية، إلى استخدام الدماغ للإشارات الكهربائية في نقل البيانات والأوامر من الدماغ إلى الجسم من خلال الشبكة العصبية .

ومن المتعارف عليه أن الإشارات الكهربائية تنتقل عبر الشبكة العصبية، ولكن العلماء تمكنوا من التقاط إشارات كهربائية متسربة خارج نطاق هذه الشبكة، وهذه الإشارات تستخدم للتحكم في جهاز الكمبيوتر .

بعض الأساسيات الهامة في تقنية الاتصال “interface” :

المدخل والمخرج في الاتصال بين الدماغ والكمبيوتر :

-إن احد أصعب الصعوبات في هذا المجال هو عملية إيجاد طريقة للاتصال بين أجزاء الكمبيوتر والدماغ ، وأسهل وأبسط طريقة يمكن التفكير فيها هي استخدام الالكترود “electrode” وهو عبارة عن أداة الكترونية اسمها العلمي (electroencephalograph) وتختصر بـ (EEG) وهذا الاكترود من الممكن أن يعمل على قراءة إشارات الدماغ .

يفكر العلماء حالياً في زرع هذا الالكترود مباشرة في الدماغ عن طريق عملية جراحية معقدة وخطيرة للغاية، حيث يتم وضع الالكترود مباشرة تحت الجمجمة، ولكن هذه العملية تحمل العديد من المخاطر والمشاكل التي يتعين على الخبراء تفاديها فيما بعد .

فكرة عمل الإلكترود :

يعمل جهاز قياس التغيرات في فرق الجهد بين الخلايا العصبية على قياس الإشارات الكهربائية التي تحدثها، ويتم تضخيم هذه الإشارات وترجمتها وفهمها باستخدام برنامج حاسوبي .

– يمكن استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) لقياس نشاط الدماغ، وقد تم استخدام هذه التقنية للحصول على صور دقيقة للدماغ وتحديد موقع أفضل لتثبيت الأجهزة الإلكترونية في الدماغ للحصول على النتائج المرغوبة. وعند استخدام هذه التقنية، يطلب من الشخص تحريك أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية بعد وضعه في جهاز MRI، ويتم تحليل الإشارات التي يتم الحصول عليها من الدماغ لتحديد أفضل موقع لتثبيت الأجهزة الإلكترونية في الدماغ .

التطبيقات المتوقعة لتقنية اتصال الدماغ بالكمبيوتر :

تُعَدُّ تقنية BCI واحدة التطبيقات المذهلة لها هي القدرة على التحكم في العديد من الأجهزة باستخدام العمليات العقلية التي يتم إجراؤها في الدماغ.

تعد التطبيقات التي يمكن توفيرها باستخدام هذه التقنية من أهم التطبيقات، حيث يمكن لأصحاب الاحتياجات الخاصة استخدام ذراع كترونية لأداء بعض المهام أو التحكم بالحاسوب عن طريق التفكير فقط .

-من التطبيقات المتوقعة لتقنية BCI هي مساعدة “المصابين بشلل الأطراف” على تحريك أطرافه أو التحكم فيها حيث ان كل حركة تقوم بها اليد وذلك بناءا على إشارات الدماغ يفهمها الكمبيوتر وبالتالي عندما تصدر إشارة الدماغ للذراع الالكترونية فإنها سوف تستجيب لها وتقوم بالحركة المطلوبة .

معوقات دماغ الكمبيوتر :

على الرغم من تقدم العلماء في فهم آلية توصيل الدماغ بالحاسوب، إلا أنه من الممكن أن يتعرض للعديد من المشاكل والصعوبات نظرًا لصعوبة التحكم في أعضاء الجسم التي صُنعت بدقة وتعقيد، ومن بين هذه المشاكل يمكن ذكر بعضها .

(1) يعد الدماغ عضوًا معقدًا للغاية، حيث تتم جميع أفعالنا وأفكارنا عن طريق إشارات كهربائية تنتجها الدماغ، بالإضافة إلى العمليات الكيميائية المرتبطة بعملية التفكير والذاكرة والأحاسيس والمشاعر، ويتسبب كل هذا في تعقيد عمل الدماغ بشكل كبير (سبحان الله) .

(2) تتميز الإشارات الكهربائية في المخ بالضعف والتغيرات القليلة في فرق الجهد، مما يتطلب استخدام أجهزة فائقة الحساسية لمراقبة الإشارات الصادرة عن الدماغ .

(3) تستخدم الأجهزة في عملية الاتصال بين الكمبيوتر والدماغ عادةً أجهزة غير قابلة للنقل، حيث تتطلب استخدام كمبيوتر وأسلاك توصيل ومجسات .

شركات تعمل في مجال BCI توصيل الدماغ بالكمبيوتر :

(1) شركة Neural Signal طورت تقنية تمكن المصابين بالصم والبكم من استعادة القدرة على النطق والكلام .

(2) قامت وكالة ناسا لأبحاث الفضاء بتصميم شبيه، ولكن باستخدام قراءة الإشارات الكهربائية من العصب الموجود فيالحنجرة والفم بدلاً من الاتصال المباشر مع الدماغ .

(3) شركة (Cyberkinetics Neurotechnology Systems) قامت بتطوير نظام يعرف بـ (BrainGate)، وهو نظام يساعد الأشخاص ذوي الإعاقة الحركية عن طريق التحكم في الكرسي المتحرك بمجرد التفكير، وكذلك التحكم في الساق الاصطناعية أو التحكم في مؤشر الفأرة وتحريكه لأداء مهام محددة على الكمبيوتر بمجرد التفكير .

(4) قام الباحثون اليابانيون بتطوير تقنية (BCI)، حيث استطاع شخص التحكم في تصرفات الشخص الوهمي له في الحياة الافتراضية (SecondLife.com)، والتي تمثل الحياة الثانية .