استخدام أوجه الظواهر العصبية لتعزيز الترسبات في التكنولوجيات المساعدة

التكنولوجيات الحالية ودراسات الحالات الإفرادية

ويجري تطوير واختبار مجموعة واسعة من تكنولوجيات الوصل العصبي في البيئات السريرية والمختبرية، كما أن هناك بعض النهج الواعدة، وكلها تنطوي على إمكاناتها الخاصة.

Invasive Microelectrode Arrays

ولا تزال مجموعة الـ (أوتاه) التي تبلغ 10x10 شبكة من أجهزة الكهرباء السيليكونية، هي المعيار الذهبي للتسجيل العصبي العالي الاستبانة، وهي عادة ما تزرع في القشرة النارية ويمكن أن تسجل من مئات الأعصاب الفردية في وقت واحد، وقد استخدمت هذه الصفائف في الاختبارات السريرية التي أجريت في براينغيت 2، حيث حقق المشاركون مراقبة الفرز وعملية النسيج الآلي بمجرد التفكير.

EEG-Based BCIs

5 - إن الحد الأقصى للمجموعات غير التعريفية غير الشاملة للمجموعات الإلكترونية أكثر سهولة، ويجري إدماجها في أجهزة المساعدة من مستوى المستهلك، وتشمل الابتكارات الأخيرة الكهرومغناطيسية الجافة التي تلغي الحاجة إلى الجيل المسيّر، مما يجعل التجهيزات أسرع وأكثر راحة، ويمكن للنظم القائمة على التعليم الإلكتروني أن تتحكم في الكراسي المتحركة، وأجهزة الحاسوب، بل وفي حين أن الترسبات أضعف بكثير بسبب انخفاض درجة الإثراء، والتحسّن في التعليم الآلات.

النهج الحافزة - الدريفن

فبعض الشركات البريطانية تستخدم إمكاناتها المبعثرة بدلاً من الإشارة الطوعية، فعلى سبيل المثال، فإن الإمكانات المبعثرة بصرياً ثابتة في الدول تسمح للمستعملين باختيار هدف بمجرد النظر إلى أيقونة مشتعلة، ومع أن هذا غير طبيعي أكثر من الصور المتحركة، فإنه يوفر قدراً كبيراً من الدقة والسرعة، فالإنتاج في هذه النظم أقل من الملكية وأكثر عن شعور الوكالة بأن نظم التغذية المرتدة أكثر قدرة على التحكم مباشرة بالجهاز.

مثال: ذراع لوك

وذراع الـ "الحياة تحت الثورة الصينية" هو نظام مبتكر مركب يدمج مع كل من التحكم الكهربي التقليدي، ويعرض، على سبيل التجربة، أشكالاً متعددة من الإمساك وحركات المعصم، وعندما يقترن بـ "ب.ت.ك" يزود بـ "عفوات حساسة" عن طريق الإلكترونية المزروعة، يُبلغ المستعملون عن أن المعالم المُوثقة لها

التغلب على التحديات

وعلى الرغم من التقدم الملحوظ، يجب التغلب على عدة عقبات قبل أن تتمكن الوصلة البينية العصبية من توفير تجسد موثوق وطويل الأجل لجميع المستعملين.

طول المدة التي تستغرقها استصواب المزروعات

الكهرباء الغازية تتحلل غالباً على مدى أشهر أو سنوات بسبب ردة الدماغ المناعيبة، وجهاز الندوب الجليل يُطلِق على الكهروديس، ويزيد من الإغراء ويقلل من جودة الإشارة، ويطور الباحثون مواد جديدة مثل صفائف البوليمر المرنة وأجهزة التغليف الحيوي، لتقليل رد فعل الأنسجة إلى أدنى حد، مثلاً، يستخدم جهاز النيورالينك

سطو الإشارة والارتطام

أما شركات التأمين غير الغازية فهي عرضة للقطع الأثرية من حركة العضلات، ورموز العين، والضوضاء البيئية، ويمكن أن تؤدي المقاييس المتطورة للكشف عن الخوارزميات والتصفيفات التكييفية إلى التخفيف من هذه القضايا، ولكن لا يزال الرطوبة مصدر قلق، إذ يتطلب التخصيب مراقبة في الوقت الحقيقي؛ ويمكن أن تؤدي التأخيرات التي تتجاوز 100 ميل ثانية إلى كسر الوهم.

Feedback Fidelity

The current sensory feedback systems are limited. While electrical stimulation of the somatosensory cortex or peripheral symptoms can evoke crude tactile sensations, recreating the rich, nuanced feel of natural touch is extremely difficult. Approaches that use patterned stimulation to convey texture, temperature, and pressure are under investigation. A promising direction is "biormicimulation"

إمكانية الوصول والتكاليف

ومن أجل تحقيق الاعتماد الواسع النطاق، يجب أن تخفض التكاليف، ويجب تبسيط التدريب، كما أن التصميمات النموذجية والقائمة على التعبئة واللعب، ومقاييس المعايرة القائمة على الغيوم يمكن أن تقلل الحواجز، ومنابر التعاون التقني المفتوحة المصدر مثل نظام " أوف في بي " ، والأجهزة مثل " الرؤوس المفتوحة " تساعد على إضفاء الطابع الديمقراطي على الوصول إلى الخدمات، ولكن لا تزال قائمة على الخدمات الطبية.

الاتجاهات المستقبلية

ويعود العقد المقبل بتقدم تحولي في تكنولوجيا الوصل العصبي، مدفوعا بالتعاون المتعدد التخصصات في علم الأعصاب، وعلم المواد، والروبوتات، وعلم الذرة.

كامل النظم اللاسلكية

ويعمل الباحثون على أجهزة مزروعة بالكامل، بما في ذلك مصدر الطاقة والمقياس اللاسلكي، مما سيزيل الأسلاك الخارجية والوصلات، ويقلل من خطر الإصابة ويحسن من قدرة المستعملين، وقد حققت المظاهرات الأخيرة للممارسين السلكيين في المناطق غير الساحلية معدلات بيانات كافية لمراقبة الوقت الحقيقي، ويتوقع أن تجري محاكمات إنسانية قريبا.

التفاعل بين الطوائف

إن تجسد الحقل لا يتطلب قراءة النية المحركية فحسب بل أيضا كتابة المعلومات الحسية إلى الدماغ، كما أن البولي سيرينات ذات اتجاهين يمكن أن تسجل وتحفز الأعصاب على حد سواء، وهذه النظم ستتيح للمستعملين أن يضربوا ما يلمسه الاصطناعي، بما في ذلك النسيج، والزلاجة، ودرجة الحرارة، وقد أظهر العمل المبكر أن الفئران يمكنها أن تتعلم التمييز بين النسيجات المختلفة من خلال التحفيز الكهربائي للبراز.

تعليم الآلات للارتداد الشخصي

نماذج الـ "آي" التي تتكيف مع توقيعات المستعمل العصبية الفريدة يمكنها أن تسرع في التعلم وتحسين التخدير، الأزياء الشخصية التي تُسسجّل التقلبات اليومية في ولايات الدماغ (مثل المزاج، الإرهاق) ستجعل من "بي سي" أكثر قوة، ويمكن أيضاً استخدام التعلّم في تعزيز استراتيجيات المراقبة على النحو الأمثل، مما يقلل من وقت تدريب المستخدمين من ساعات إلى دقائق.

التكامل مع الواقع المحظوظ

يمكن أن يُغلب على النسيج العصبي المختلط مع نظارات الواقع المُزدّدة، الطرازات البصرية التي تعزز التجسد، مثل إظهار يد افتراضية تضاهي تحركات التخدير، ويمكن أيضاً أن توفر رسوماً تدريبية وتغذية مرتدة في الأداء في الوقت الحقيقي، وتسريع تكيف المستخدم، وقد يكون هذا النهج المتعدد الوسائط مفيداً بشكل خاص لإعادة التأهيل بعد السكتة أو الإصابة بالطرق العمودية، حيث يجب توجيه إعادة التنظيم المتزامنة.

الاعتبارات الأخلاقية

ونظراً لأن الوصلات البينية العصبية تصبح أكثر قوة، فإن المسائل الأخلاقية تتطلب التفكير بعناية، فقضايا الخصوصية والاستقلال الذاتي والهوية هي ذات أهمية قصوى، وبيانات الدماغ شخصية فريدة، ويمكن أن تكشف إمكانية الوصول غير المأذون به عن الأفكار أو العواطف أو النوايا، ويجب أن يُبنى التشفير القوي وإدارة البيانات التي يتحكم فيها المستخدم في النظم المقبلة، وبالإضافة إلى ذلك، فإن إمكانية " الإبطال " تثير القلق بشأن الإنصاف والإكراه.

إن كان الجسد نفسه يحمل وزنا فلسفيا، إذا كان الاصطناعي يشعر تماما مثل جسده، هل تغيرت شيمة الدماغ بشكل دائم؟ هل يمكن للمستعملين أن يشعروا بالخسارة إذا تم إزالة الجهاز؟ وتشير الأدلة الأولية إلى أن بعض مستخدمي شركة BCI يبلغون عن شعور بالارتطام بالجهاز بعد الاستخدام المطول، وينبغي إدماج الدعم النفسي الطويل الأجل والتصميم المستعمل في بروتوكولات السريرية.

التوجيه الأخلاقي لمنظمة الصحة العالمية بشأن التكنولوجيا العصبية يوفر إطاراً أساسياً للتنمية المسؤولة

خاتمة

وتتجه الوصلات العصبية إلى ثورة التكنولوجيا المساعدة لا بإعادة العمل فحسب بل أيضا إلى إعادة تكوين إحساس عميق بالتجسد، ومن خلال الرقابة المباشرة، والتغذية المتعددة المشاعر، والتعلم الآلي التكييفي، يمكن لهذه النظم أن تجعل الاصطناعيين والأجهزة الأخرى تبدو وكأنها امتدادات طبيعية للنفس، وفي حين أن التحديات في نوعية الإشارات، وطول العمر، وإمكانية الوصول ما زالت قائمة، وهي نقاط بحثية يمكن تحملها نحو مستقبل يسهل فيه تحقيق هذه الإعاقة.