تكنولوجيا طبية

الباحثون يكتشفون خوارزمية لتثبيت واجهات الدماغ والحاسوب

الباحثون يكتشفون خوارزمية لتثبيت واجهات الدماغ والحاسوب

يفقد العديد من الأشخاص الذين عانوا إصابات أو أمراض منهكة في جهازهم العصبي القدرة على التحكم في حركات عضلاتهم أحيانًا. لم يعد الكثيرون قادرين على المشي أو القيادة أو تشغيل الموسيقى من تلقاء أنفسهم. لا يزال بإمكانهم تخيل كيفية القيام بالأفعال ، لكن أجسادهم لم تعد تتابعها.

هذا هو المكان الذي تأتي فيه أنظمة واجهة الدماغ والحاسوب لأنها تساعد في ترجمة ما يفكر فيه الشخص المصاب بالشلل أو المنهك إلى أفعال معينة. ومع ذلك ، فإن هذه الأنظمة تشكل أحيانًا عبئًا لأنها تعاني من عمليات إعادة ضبط غير مستقرة بين المهام البسيطة ولا تعمل دائمًا بسلاسة.

راجع أيضًا: المستقبل "الرائع" للتحكم في العقل بواجهات الكمبيوتر الدماغي

الآن ، يبحث فريق من الباحثين من جامعة كارنيجي ميلون (CMU) وجامعة بيتسبرغ (بيت) في الولايات المتحدة في خوارزمية تثبت هذه التعديلات بين أنظمة واجهة الكمبيوتر والدماغ. والهدف من ذلك هو المساعدة في تحسين حياة مبتوري الأطراف الذين يستخدمون الأطراف الصناعية العصبية.

تم نشر نتائجهم في طبيعة الهندسة الطبية الحيوية.

إعادة ضبط واجهات الدماغ والحاسوب

يأمل الفريق في تحسين واجهات الدماغ والكمبيوتر إلى النقطة التي لم تعد بحاجة فيها إلى إعادة المعايرة أثناء التجارب أو بينها.

واجهات الدماغ والحاسوب (BCI) هي أجهزة تساعد الأشخاص الذين يعانون من إعاقات حركية مثل الشلل ، عن طريق التحكم في الأطراف الصناعية أو مؤشرات الكمبيوتر أو الواجهات الأخرى باستخدام عقولهم. يوجد حاليًا عدم استقرار في هذه التسجيلات العصبية ، مما يعني أنه بعد فترة من الوقت لم يعد بإمكان الشخص الذي يستخدم BCI التحكم فيه ، ويحتاج إلى إعادة معايرته بواسطة فني.

قال ويليام بيشوب ، الزميل في Janelia Farm Research: "تخيل لو أننا في كل مرة أردنا استخدام هاتفنا الخلوي ، لجعله يعمل بشكل صحيح ، كان علينا معايرة الشاشة بطريقة ما حتى تعرف أي جزء من الشاشة كنا نشير إليه". الحرم الجامعي. "إن الحالة الحالية في تقنية BCI هي نوع من هذا القبيل. فقط لتشغيل أجهزة BCI هذه ، يتعين على المستخدمين إجراء إعادة المعايرة المتكررة هذه. وهذا أمر غير مريح للغاية للمستخدمين ، وكذلك الفنيين ، الذين يقومون بصيانة الأجهزة . "

ما يعمل عليه الفريق هو خوارزمية للتعلم الآلي تأخذ هذه الإشارات المتغيرة وتمكن الشخص الذي يستخدم BCI من مواصلة التحكم في الجهاز. يتطلع الفريق إلى تثبيت هذه التحولات في الإشارات في BCIs.

أوضح آلان ديجينهارت ، باحث ما بعد الدكتوراه في الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة كارنيجي ميلون ، أنهم "اكتشفوا طريقة لأخذ مجموعات مختلفة من الخلايا العصبية عبر الزمن واستخدام معلوماتهم للكشف بشكل أساسي عن صورة مشتركة للحسابات التي تجري في الدماغ ، وبالتالي الحفاظ على معايرة BCI على الرغم من عدم الاستقرار العصبي. "

كانت هذه الأنواع من إجراءات إعادة المعايرة الذاتية هدفًا مطلوبًا منذ فترة طويلة في مجال الأطراف الصناعية العصبية ، وطريقة الفريق قادرة على التعافي تلقائيًا من عدم الاستقرار دون مطالبة المستخدم بالتوقف مؤقتًا لإعادة ضبط النظام بنفسه. سيحسن بشكل كبير حياة مستخدمي BCI.


شاهد الفيديو: 2-دقيقة في علم الأعصاب: اللوزة (كانون الثاني 2022).