استنطاق الدماغ بالحاسب الآلي
قال علماء إنهم قد يكونون على وشك التوصل، من خلال تجربة جديدة، إلى ترجمة آلية بالكمبيوتر لأفكار رجل لم يعد يمكنه التعبير بالكلمات. وقد قام العلماء بزراعة موصلات في مخ الرجل، ويدعى إريك رامزي، الذي يعاني من آثار حادث سير وقع له قبل ثماني سنوات، وأصابه بالشلل، حيث تقوم هذه الموصلات بتسجيل نبضات في مراكز داخل المخ تتحكم في الكلام. وتقول مجلة “نيوساينتيست” إن العلماء سيستخدمون الإشارات الصادرة عن تلك المراكز داخل مخ الرجل لإنتاج برنامج ناطق بالكمبيوتر. ورغم أنهم مازالوا في مرحلة فحص المعطيات المختلفة للتجربة، إلا أن الباحثين في جامعة بوسطن يعتقدون أنه يمكنهم التعرف بوضوح إلى 80 في المائة من الصوت الذي يتخيله مخ المريض رامزي. وخلال الأسابيع القليلة القادمة سيبدأ جهاز كمبيوتر مهمة ترجمة أفكاره إلى أصوات. ويتفق علماء في مجال دراسة الجهاز العصبي على أن التجربة تعكس تقدما.
يقول البروفيسور جيرانت ريس: إن التجربة لم تأت من فراغ: “فقد كنا منذ فترة نقترب من فك شفرة المفردات البسيطة. لكن هذه التجربة الجديدة تعد بالتأكيد تطورا مهما رغم أن الوسائل التكنولوجية التي تعتمد على اختراق المخ تحمل معها مخاطرها”، لكنه اضاف ان قراءة عقول البشر تظل هدفا بعيد المنال.
ومن جانبه يقول البروفيسور جون ديلان من معهد ماكس بلانك لدراسات المخ البشري “هناك فرق كبير بين تقنية كهذه، تستطيع التقاط إشارات صادرة من داخل المخ، وبين القدرة على التبحر عميقا داخل المخ البشري لقراءة ما فيه”. ويضيف: “من المثير للغاية أن يصبح بإمكاننا البدء في ترجمة بعض الأفكار الرئيسية لكننا لا نزال بعيدين كثيرا عن التوصل إلى آلة تستطيع قراءة العقل البشري في كل مكان، ولسنا كما كان يأمل البعض - أو يخشى- على بعد 5 سنوات من التوصل إليها”.
جدير بالذكر أن عالم الأعصاب الأمريكي فيليب كينيدي من شركة “نيورال سيغنال” في أتلنتا بولاية جورجيا الأمريكية، كان أول باحث ينجز أول تواصل بين الكمبيوتر والدماغ على مرضى الشلل، فقد قام عام 1998 بزرع اقطاب في دماغ شخص مشلول كليا، وجعله يستخدم عقله ليتهجي كلمة بواسطة الكمبيوتر. وفي عام،2000 تمكن فريق من علماء الهندسة البيولوجية من جامعة كاليفورنيا بيركلي الأمريكية، برئاسة العالم بوريس روبينسكي، من انتاج أول شريحة كمبيوترية حية، عن طريق دمج شريحة كمبيوترية وخلية بشرية حية، ليضعوا بذلك أول لبنة في بناء رقائق الكترونية جديدة، من الممكن أن تحدث ثورة مسبوقة في مجال عمليات زرع أجهزة الكترونية لتدعيم قدرات الجسم البشري، كما أن هذه الرقائق والدوائر الالكترونية، سوف تساعد على زرع اعصاب وأجزاء من المخ وأنسجة وأعضاء جسدية أخرى، مما سيسهم في تصحيح الكثير من المتاعب الصحية الموروثة والحدود التي تفرضها الطبيعة على امكانات الانسان الجسمية .
وفي عام2001 قام معهد اعادة التأهيل قي شيكاغو، بتزويد الأمريكي جيسي سوليفان الذي قطعت يداه نتيجة حادث في العمل، بذراع بيونية، تحصل على أوامرها من الدماغ ويمكن التحكم بها عن طريق الأفكار، وقد منحته الذراع من جديد الاحساس بالاستقلالية، حيث أمكنه القيام بأشياء مثل حلاقة ذقنه، وري النباتات وقطع أعشاب الحديقة.
وفي نفس العام تمكن العالمان الألمانيان غونتر زيك وبيتر فرومهيرز في معهد للكيمياء الحيوية في ميونيخ، من دمج حوالي 20 خلية عصبية من دماغ حيوان الحلزون الرخوي مع رقيقة الكترونية من السيليكون، لإنتاج أول شريحة عصبية الكترونية حية، وقد نجحت الرقاقة الالكترونية في التخاطب مباشرة مع الأعصاب، وكأنها عصب حي.
وأخيرا، نجح العالمان أيضا في دمج أنسجة من المخ الحي استخلصت من فأرة مختبرية، مع رقيقة الكترونية تماثل الرقائق الالكترونية لجهاز الكمبيوتر.
ومن شأن مثل هذا الانجازات أن تساعد على انتاج أجهزة بيونية (بيولوجية الكترونية حية) فائقة الدقة والطاقة، وكذلك في صناعة أجهزة الكمبيوتر البيولوجية المنافسة لذكاء الانسان، والتي ستستخدم مزيجا من الرقاقات والأعصاب، وكذلك في صناعة آلات ذكية ناتجة من الدمج بين دماغ الانسان والكمبيوتر، مثل صنع رقاقات عصبية لدعم ذكاء البشر، والتوصل لأدوات للتخاطب المباشر بين الانسان والأجهزة وشبكة الانترنت.
ويقول العالم الأمريكي راي كيرزويل، الخبير البارز في الذكاء الصناعي، ان الذكاء غير البيولوجي سيكون شائعا بحلول عام ،2019 حيث سيتم حقن مجسات نانوية في أوردة وشرايين الانسان، وزراعة رقائق الكترونية دقيقة في بعض أعضائه، يمكن أن تؤدي وظائف المخ، وسيتمكن الانسان وقتها من تقاسم الذكريات والمشاعر والأحاسيس والخبرات الداخلية، من خلال بثها الكترونيا الى الآخرين، حيث سيمكن اعادة هندسة الدماغ البشري، من خلال برامج كمبيوترية قد لا تتجاوز تكلفتها أكثر من ألف دولار فقط، لزيادة القدرات الذهنية بما يعادل ألف مرة مما هي عليه الآن.ومن المحتمل على المدى البعيد أن يمكن الاتصال بين الخلايا العصبية وشرائح السيليكون، من صنع اعضاء صناعية عصبية معقدة للتغلب على الاضطرابات العصبية، بل واكثر من ذلك، قد يمكن صنع حاسبات عضوية تستخدم خلايا عصبية حية تستخدم في عمل وحدة المعالجة المركزية.
ويذكر أنه تجرى حاليا أبحاث وتجارب، بهدف استبدال الأجزاء المصابة في الخلايا العصبية لدماغ الانسان، بشرائح سليكونية الكترونية رقيقة تقوم ببعض وظائف الذاكرة، مما سيمكن الشخص المريض من استعادة الذاكرة، حيث ستقوم هذه الرقائق الالكترونية بتعزيز القدرات الدماغية أو العصبية للانسان، من خلال تعويض الخلايا العصبية المتضررة في الدماغ عن طريق تلقي النبضات الالكترونية ومعالجتها ثم الاتصال مع جوانب حية في الدماغ، حيث يقوم العالم الأمريكي ثيودور بيرجر أستاذ هندسة الطب الحيوي ومدير مركز الهندسة العصبية في جامعة جنوب كاليفورنيا، بمجموعة من الأبحاث، بهدف تطوير بعض لغات البرمجة في شرائح الكمبيوتر السليكونية، لتقوم ببعض أعمال المراكز العصبية عند الانسان، كما يقوم العالم جون دونوهيو رئيس قسم العلوم العصبية بجامعة براون الأمريكية، ومؤسس شركة “سايبركاينت” التي تعمل في مجال التقنية الحيوية في ماساشوستس، بزرع رقيقة الكترونية دقيقة جدا تبلغ مساحتها أربعة مليمترات، سميت باسم “بوابة المخ” Brain Gate، أسفل عظام الجمجمة في أدمغة خمسة اشخاص مصابين بالشلل الرباعي، وذلك لتحفيز أمخاخهم لتوليد الأفكار وارسال الأوامر منها الى الكمبيوتر لتنفيذها، ويأمل العلماء أن تساعد هذه الرقائق تدريجيا الأفراد المصابين بأضرار في الحبل الشوكي أو بالسكتة الدماغية على توفير حياة أفضل لهم، وتنفيذ اعمال مثل فتح أو غلق الأضواء أو تشغيل الأجهزة عبر أجهزة التحكم عن بعد (الريموت كونترول).
وقال البروفيسور جون دونوغو، الأستاذ في جامعة براون، والذي ترأس فريق البحث، لشبكة “سي ان ان”، إن الاكتشاف المهم يبشر ب”بزوغ عصر تكنولوجيا الأعصاب”.
واشار الى ان هذه الشريحة ساعدت ماثيو نايجل، البالغ من العمر 25 عاما، (وهو رجل يعاني شللا في أطرافه الأربعة:القدمين واليدين)، ليمكّنوه بذلك من استخدام الحاسوب وتشغيل ذراع روبوتية، وقد نجح في أداء بعض المهام البسيطة، كتحريك مؤشر الكمبيوتر، وتغيير قنوات التلفاز، وحتى تشغيل الأصابع على يد اصطناعية (روبوتية).
وقد تطوع نايجل للمشاركة في الدراسة، التي نشرت نتائجها في مجلة “نيتشر” العلمية، بعدما أصيب عموده الفقري بقطع وكسر، جراء تعرضه لهجوم بسكين قبل خمسة أعوام.
وقال البروفسور دونوغو إن الاكتشاف قطع خطوة مهمة للأمام بخصوص الأدوات العلاجية الموجودة كأنسجة “الكوشلير”، التي تعيد السمع، أو الأجهزة المزروعة داخل الدماغ، التي تستخدم لعلاج المرضى الذين يعانون من داء باركنسون.
واضاف “لدينا أجهزة يمكنها إصدار إشارات إلى الدماغ، لتساعد بذلك في علاج الاضطرابات وإعادة العمل، ولكننا لا نمتلك بعد أجهزة لإخراج الإشارات من الدماغ”.
وتابع قائلا: “وهنا وفرنا شيئا جديدا، وهذا يفتح أفقا جديدا لحقل تكنولوجيا الأعصاب”.
وقال دونوغو: إن الهدف الطويل الأمد المنوي دراسته، هو تطوير واجهات كمبيوتر دماغية BRAIN COMPUTER INTERFACES، ليتمكن المرضى المصابون بالشلل من تحريك أطرافهم.
وأوضح: “ان هذه الدراسة تظهر أن بإمكان شخص يعاني من إصابة قديمة في العمود الفقري استخدام إشارات دماغية من مناطق الحركة في الدماغ، وذلك للتحكم بعالمه من جديد”. وأضاف:” نأمل بأن نتمكن، في يوم من الأيام، من ترميم الجهاز العصبي، فيزيائيا، بإعادة وصل وظائف الدماغ الخاصة بالعضلات والسماح لها بالحركة مجددا”.
ولكن بعض علماء المستقبل، يقولون إن هذا قد يكون جزءا بسيطا من الإمكانات الهائلة، إذ سوف تتيح التطورات التكنولوجية، ابتكار رقائق صغيرة للغاية يمكن زراعتها داخل جهاز الإنسان العصبي، وتطوير عملية التحكم فيه، لتسمح للأعمى بأن يرى، وللأصم بأن يسمع، وللمقعد بأن يمشي. وإلى جانب تخفيف آثار العاهات الحادة، سوف يتمكن الأصحاء من الناس الاستفادة من “هذه التطورات” لتحسين مستوى الذكاء، وتقوية الأحاسيس أو ببساطة، لمقاومة آثار التقدم في السن.
وأضاف دونوغو أن تطورات كهذه تبقى بعيدة الأمد، وقال: “أعتقد، انه في المستقبل القريب، يحتاج المركز الذي يلتقط إشارات الدماغ، إلى أن يكون من الداخل. هذا يتطلب جراحة، وأنا لا أرى أنفسنا نجري جراحة”.
ولكنه قال إن تكنولوجيا الإشارات، من خلال الأجهزة المتناهية الصغر، قد تطبق في حقول طبية أخرى، لتسمح في النهاية للناس، أن يستمتعوا بالعناية الصحية المفصلة، بفضل البيانات التي تؤمنها الرقائق المزروعة داخل الجسد. وأوضح أن المرء “يستطيع أن يتخيل شيئا كهذا.. يحلل جميع الأشياء عن حالة القلب، والدم وعن كميات الأوكسجين فيه. سيكون لدينا مختبرات صغيرة في أجسادنا. إنه جزء من ثورة في قدرتنا لتحليل ما الذي يجري”. ولكن بعض العلماء يتوقعون أن تصبح التحسينات “التحكمية” غير العلاجية، في يوم من الأيام بشعبية الجراحات التجميلية، والعدسات اللاصقة أو الأسنان المزيفة. وتنبأ كيفن وارويك، بروفيسور التواصل والتحكم بالاستجابات بجامعة ريدنغ، أن يكون هنالك سوق كبير لنطاق التحسينات “التحكمية”، كتحسين الذاكرة، وازدياد مجالات الإحساس والتحكم بالحمية الغذائية، والتخاطر الفكري، وغيرها.
وقال: “حالما تثبت التكنولوجيا، وتصبح متوافرة تجاريا بسعر رخيص نسبيا، فإنه يتوقع أن يزداد عدد الناس الذين يستخدمونها بشكل هائل”. ولكن لا يشارك الجميع، الحماسة لفكرة مستقبل “محسن تحكميا”، ومن ضمنهم بعض المتخصصين في التكنولوجيا.
ففي العام الماضي قال، مؤسس شركة مايكروسوفت العالمية، بيل غيتس، إنه لا يريد زرع رقاقة في دماغه، حتى لو تواجدت التكنولوجيا لفعل هذا الأمر. وأوضح غيتس بأن أحد موظفي شركته كان يقول له دائما: “أنا جاهز، شغلني”. وأضاف “ولكنني لا أشعر بنفس الطريقة. أنا سعيد بأن يكون الكمبيوتر هناك، وأنا هنا”.
المصدر : الصحة والطب .
&( الطريق لدمج المخ البشري بالتقنية الإلكترونية )&
