تقنية جديدة تُمكّن المرضى المشلولين من التحدث مع أحبائهم في الوقت الفعلي

خبرني - سمح نظام جديد لواجهة الدماغ والحاسوب (BCI) لمريض مصاب بالتصلب الجانبي الضموري (ALS) بالتحدث مع عائلته في الوقت الفعلي.
والتصلب الجانبي الضموري هو مرض عصبي يُلحق الضرر بالخلايا العصبية في الدماغ والحبل الشوكي، مما يؤدي إلى فقدان السيطرة على العضلات، ووفقاً لمطوريه في جامعة كاليفورنيا، ديفيس، يهدف هذا النظام البحثي الجديد إلى تسهيل محادثة أسرع وأكثر طبيعية.
وقال ديفيد براندمان، المدير المشارك لمختبر الأطراف الاصطناعية العصبية في جامعة كاليفورنيا، ديفيس: "صوتنا جزء مما يُكوّننا، إن فقدان القدرة على الكلام أمرٌ مُدمر للأشخاص الذين يعانون من حالات عصبية، تُعطي نتائج هذا البحث أملاً لمن يرغبون في التحدث لكنهم لا يستطيعون، لقد أظهرنا كيف مُكِّن رجل مشلول من التحدث بنسخة مُركَّبة من صوته، ويُمكن أن يُحدث هذا النوع من التكنولوجيا نقلةً نوعيةً في حياة الأشخاص الذين يُعانون من الشلل".
وأضاف براندمان، وهو أيضاً جراح أعصاب، وأجرى جراحة زرع على أحد المُشاركين، أن الباحثون جمعوا البيانات، بينما طُلب من المُشارك محاولة نطق جمل عُرضت عليه على شاشة حاسوب.
وبينما سُجِّل نشاط دماغه في الوقت نفسه، ترجمت واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) إشارات دماغ الرجل بسرعة إلى كلام مسموع، وكانت السرعة مذهلة - تأخير لا يتجاوز واحداً على أربعين من الثانية، مشابه لكيفية سماع صوتنا- هذا يعني محادثة حقيقية وعفوية، حتى أنه تمكن من تعديل نبرة صوته بغناء ألحان بسيطة.
وتُواجه أجهزة النطق العصبية الاصطناعية الحالية (واجهات الدماغ والحاسوب التي تُترجم نشاط الدماغ إلى كلام) قيوداً بسبب بطء سرعة تحويلها، حيث غالباً ما تستغرق إشارات الدماغ عدة ثوانٍ حتى تُصبح مسموعة.
ويقول سيرجي ستافيسكي، الباحث الرئيسي والأستاذ المساعد في قسم جراحة الأعصاب بجامعة كاليفورنيا، ديفيس: "يشبه هذا النظام الجديد لتركيب الصوت في الوقت الفعلي مكالمة صوتية. فمن خلال تركيب الصوت الفوري، سيتمكن مستخدمو الأطراف الاصطناعية العصبية من المشاركة بشكل أكبر في المحادثة، على سبيل المثال، يمكنهم مقاطعة الآخرين، ويقل احتمال مقاطعتهم لهم عن طريق الخطأ".
ويقوم الجهاز بفك تشفير إشارات الدماغ بدقة عالية، ويتضمن ذلك زراعة مصفوفات دقيقة من الأقطاب الكهربائية في منطقة إنتاج الكلام في الدماغ جراحياً، تلتقط الأقطاب الكهربائية الـ 256 نشاط مئات الخلايا العصبية، وتنقل هذه الإشارات إلى أجهزة الكمبيوتر التي تقوم بدورها بتفسير الصوت وإعادة بنائه.
ويؤكد الباحثون أن تقنية تحويل الدماغ إلى صوت لا تزال في مراحلها الأولى، وتتضمن الخطوات التالية تكرار هذه النتائج المذهلة مع المزيد من المشاركين، بمن فيهم أولئك الذين يعانون من فقدان الكلام لأسباب أخرى، مثل السكتة الدماغية. ذلك ونُشرت النتائج في مجلة نيتشر.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

رؤيا نيوز

منذ 19 ساعات

• رؤيا نيوز

دراسة: التغير المناخي يخفض إنتاجية القمح والأرز

يحدّ التغير المناخي من قدرة المحاصيل الزراعية على توفير الغذاء، إذ إن إنتاجية السعرات الحرارية لستة منها، بينها القمح والأرزّ، ستنخفض عالميًا بما بين 11 و24 في المئة بحلول سنة 2100، حتى لو تكيّفت الممارسات الزراعية مع الاحترار، وفقًا لدراسة نُشرت الأربعاء. وأفاد معدّو الدراسة التي نُشرت في مجلة «نيتشر» بأن كل درجة مئوية إضافية من الاحترار المناخي ستُقلّل من قدرة العالم على إنتاج الغذاء بمقدار 120 سعرة حرارية للفرد يوميًا، أي ما يعادل 4.4 في المئة من الاستهلاك اليومي الحالي، بدءًا من الحقبة المرجعية التي اختار الباحثون الانطلاق منها، وهي مطلع العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. وأوضح أستاذ العلوم الاجتماعية البيئية في كلية ستانفورد دوير للاستدامة، سولومون هسيانغ، الذي شارك في إعداد الدراسة، أن «ارتفاع حرارة المناخ بمقدار ثلاث درجات مئوية (بحلول نهاية القرن)، سيكون بمنزلة تخلّي كل شخص على وجه الأرض عن وجبة الإفطار». وأُجريت هذه الدراسة الواسعة على مدى ثماني سنوات في 55 دولة، وشارك فيها باحثون من نحو 15 جامعة، في إطار «كلايمت إمباكت لاب» (Climate Impact Lab)، وهو اتحاد بحثي في جامعة شيكاغو. ووثّقت الأبحاث السابقة خسائر في المحاصيل الزراعية مرتبطة بالاحترار المناخي، لكنها المرة الأولى التي يتم فيها تحليل كلّ من آثار المناخ وتكيّف الممارسات (اختيار الأصناف، استخدام الأسمدة والري، وما إلى ذلك) على السواء. وأجرى الباحثون تحليلًا لوضع ستة محاصيل أساسية: القمح، والذرة، والأرزّ، وفول الصويا، والذرة الرفيعة، والكسافا، في ظل سيناريوهات مختلفة لانبعاثات غازات الدفيئة. إلا أن الدراسة لا تأخذ في الاعتبار التغيرات أو التأخير في زراعة هذه الأنواع، وتستند إلى الممارسات المتبعة، مع أن المزارعين بدأوا يلمسون آثار ارتفاع درجة الحرارة بأكثر من 1.5 درجة مئوية في حقولهم مقارنةً بعصر ما قبل الصناعة. اختفاء حزام الذرة إذا استمرت انبعاثات غازات الدفيئة في الارتفاع، فإن إنتاجية السعرات الحرارية ستكون «أقل بنسبة 24 في المئة» في عام 2100 مقارنةً بعالم من دون تغير مناخي. وإذا لم يحصل مزيد من التكيّف، قد تصل الخسارة إلى نحو 37 في المئة عالميًا. مع ذلك، ستقتصر خسائر غلّة السعرات الحرارية على 11 في المئة إذا انخفضت الانبعاثات بسرعة. بحلول سنة 2050، وأيًّا كانت الجهود المبذولة لخفض الانبعاثات، سيبلغ انخفاض إنتاجية السعرات الحرارية 8 في المئة. وسيُعيد حجم الاحترار المناخي تشكيل وجه العالم الزراعي، إذ يُتوقع أن تشهد السهول الكبرى في ما يُعرف بـ«حزام الذرة» الأميركي أو الغرب الأوسط، انخفاضًا حادًا في إنتاجيتها. وقد تصل الخسائر إلى 41 في المئة بحلول سنة 2100 في أغنى المناطق، وهي الأكثر إنتاجية راهنًا. كذلك ستتأثر بشدة المجتمعات الريفية التي تزرع المحاصيل الغذائية، وخصوصًا تلك التي تعتمد على الكسافا في إفريقيا، إذ ستنخفض إنتاجيتها بنسبة 28 في المئة في أفقر المناطق. وتتأثر المحاصيل نفسها بشكل غير متساوٍ بهذا التهديد. وسيَشهد القمح، الذي يُستخدم في صناعة الخبز، انخفاضًا في إنتاج السعرات الحرارية بنسبة تتراوح بين 30 في المئة و40 في المئة في الصين وروسيا والولايات المتحدة وكندا، وهي من بين أكبر خمس دول منتجة للقمح في العالم. وستكون الخسائر أقل (من 15 في المئة إلى 25 في المئة) في أوروبا الغربية والشرقية، وهما من أكبر المناطق المنتجة. و«من الممكن» أن تسجل زيادات في شرق الصين. وستشهد الذرة، التي تستهلكها الماشية بشكل رئيسي، انخفاضًا في إنتاجها بنسبة 40 في المئة في سيناريو الانبعاثات العالية في حزام الحبوب الأميركي، وكذلك في آسيا الوسطى وجنوب إفريقيا. وستكون الخسائر أكثر اعتدالًا في أميركا اللاتينية وإفريقيا الوسطى (نحو -15 في المئة)، حيث تُخففها الأمطار الغزيرة. وستنخفض إنتاجية فول الصويا، وهو علف شائع للماشية ووقود حيوي، إلى النصف في الولايات المتحدة، لكنها ستزداد بنسبة 20 في المئة في البرازيل التي تُعدّ أصلًا أكبر مُنتج عالمي. وتختلف الآثار على الأرزّ، وهو محصول أساسي في آسيا، باختلاف منطقة الإنتاج، مع توقّع خسائر كبيرة في آسيا الوسطى. ومن المتوقع أن تفقد الكسافا، وهي درنة تُستهلك على نطاق واسع في إفريقيا، 40 في المئة من إنتاجها من السعرات الحرارية في إفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. وختامًا، تُقرّ الدراسة بأن التكيّف جارٍ بالفعل في الحقول، لا سيما في المناطق الحارة ذات الدخل المنخفض. في المقابل، تُظهر «سلال الخبز» العالمية في المناطق المعتدلة «قدرة محدودة على التكيّف»، ما سيؤثر سلبًا على فاتورة الغذاء العالمية.

أخبارنا

منذ 6 أيام

• أخبارنا

د. ابراهيم بني حمدان : التحكم العقلي عبر واجهات الدماغ-الحاسوب (BCI) للمعاقين حركياً

أخبارنا : إن عملية تقديم البرامج و الخدمات التربوية و التعليمية لفئات التربية الخاصة هي من اكثر الشروط الاساسية في هذا الميدان التربوي حيث يركز علم التربية الخاصة بالأساس على تنمية مهارات المعاق و صقل قدراته في مختلف المجالات اضافةً إلى صهر الحاجز النفسي الذي يحول بينه وبين المجتمع وتحقيق الدمج الكامل و الانخراط الاجتماعي في مختلف الجوانب و القطاعات فمن بين الفئات التي سعت التربية الخاصة إلى تطوير مهاراتهم و صقل قدراتهم هي فئة الإعاقة الحركية التي تُعرف على انها نوع من الصعوبات و الإعاقات الظاهرة التي تعيق حركة الشخص وتمنع تقدمه و ممارسة نشاطه اليومي بشكل طبيعي اذ عمل ميدان التربية الخاصة أكاديمياً على تقديم الدراسات العلمية و البحثية التي مفادها تطوير البرامج التعليمية المقدمة و تحسين مستوى جودتها لتتماشى مع احتياجات المعاق خاصةً مع التقدم العلمي والتكنولوجي و تقديم التقنيات الحديثة والمبتكرة في مجال الذكاء الاصطناعي AI الذي ساهم بشكل كبير و فعّال في تطوير البرامج التعليمية المُقدمة لهذه الفئة ومن بين هذه التقنيات هي التحكم العقلي عبر واجهات الدماغ-الحاسوب(BCI) الذي يُعتبر من اكثر التقنيات التي يحتاجها فئة الإعاقة الحركية اذ تهدف إلى ربط الدماغ البشري بشكل مباشر مع الحاسوب دون الحاجه إلى الوسائط العضلية عن طريق ترجمة الإشارات الكهربائية التي تنتج عن النشاط الدماغي للمعاق إلى أوامر تقوم بالتحكم في الأجهزة الخارجية كالكراسي المتحركة التي تعمل بالصوت أو بالذكاء الاصطناعي AI او الأطراف الاصطناعية الذكية فهي تقوم بالأساس على قراءة الموجات الدماغية عن طريق إستخدام اجهزة تقوم بمعرفة التخطيط الدماغي،فهي تعمل على تسجيل إشارات الدماغ ومن ثم تحلل هذه الإشارات بأستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي والذي يقوم بدوره إلى إصدار الأوامر للأجهزه الخارجية للقيام بعملية التحريك مما يساعد المعاق على الإستقلالية و الاعتماد على الذات بشكل أفضل.

الدستور

منذ 6 أيام

• الدستور

التحكم العقلي عبر واجهات الدماغ-الحاسوب (BCI) للمعاقين حركياً

إن عملية تقديم البرامج و الخدمات التربوية و التعليمية لفئات التربية الخاصة هي من اكثر الشروط الاساسية في هذا الميدان التربوي حيث يركز علم التربية الخاصة بالأساس على تنمية مهارات المعاق و صقل قدراته في مختلف المجالات اضافةً إلى صهر الحاجز النفسي الذي يحول بينه وبين المجتمع وتحقيق الدمج الكامل و الانخراط الاجتماعي في مختلف الجوانب و القطاعات فمن بين الفئات التي سعت التربية الخاصة إلى تطوير مهاراتهم و صقل قدراتهم هي فئة الإعاقة الحركية التي تُعرف على انها نوع من الصعوبات و الإعاقات الظاهرة التي تعيق حركة الشخص وتمنع تقدمه و ممارسة نشاطه اليومي بشكل طبيعي اذ عمل ميدان التربية الخاصة أكاديمياً على تقديم الدراسات العلمية و البحثية التي مفادها تطوير البرامج التعليمية المقدمة و تحسين مستوى جودتها لتتماشى مع احتياجات المعاق خاصةً مع التقدم العلمي والتكنولوجي و تقديم التقنيات الحديثة والمبتكرة في مجال الذكاء الاصطناعي AI الذي ساهم بشكل كبير و فعّال في تطوير البرامج التعليمية المُقدمة لهذه الفئة ومن بين هذه التقنيات هي التحكم العقلي عبر واجهات الدماغ-الحاسوب(BCI) الذي يُعتبر من اكثر التقنيات التي يحتاجها فئة الإعاقة الحركية اذ تهدف إلى ربط الدماغ البشري بشكل مباشر مع الحاسوب دون الحاجه إلى الوسائط العضلية عن طريق ترجمة الإشارات الكهربائية التي تنتج عن النشاط الدماغي للمعاق إلى أوامر تقوم بالتحكم في الأجهزة الخارجية كالكراسي المتحركة التي تعمل بالصوت أو بالذكاء الاصطناعي AI او الأطراف الاصطناعية الذكية فهي تقوم بالأساس على قراءة الموجات الدماغية عن طريق إستخدام اجهزة تقوم بمعرفة التخطيط الدماغي،فهي تعمل على تسجيل إشارات الدماغ ومن ثم تحلل هذه الإشارات بأستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي والذي يقوم بدوره إلى إصدار الأوامر للأجهزه الخارجية للقيام بعملية التحريك مما يساعد المعاق على الإستقلالية و الاعتماد على الذات بشكل أفضل.