علماء يطورون أول شريحة دماغية لترجمة الأفكار إلى كلمات منطوقة
وكانت الأبحاث السابقة في مجال واجهات الدماغ الحاسوبية (BCIs) تمكّنت من تمكين فاقدي القدرة على الكلام من التواصل عبر التقاط الإشارات في القشرة الحركية للدماغ في أثناء محاولتهم تحريك الفم أو اللسان أو الشفاه أو الأحبال الصوتية، لكن فريق جامعة ستانفورد تمكن هذه المرة من تجاوز الحاجة إلى محاولة النطق الفعلي، والاعتماد فقط على ما أسموه 'الحديث الداخلي'.
وقالت إيرين كونز، المؤلفة الرئيسية للدراسة المنشورة في مجلة Cell، إن هذه هي أول مرة يُتعرف فيها على أنماط نشاط الدماغ عند مجرد التفكير في الكلام، مؤكدة أن التقنية قد تمكّن ذوي الإعاقات الحركية الشديدة من التواصل بسهولة وبصورة أكثر طبيعية.
وشارك في الدراسة أربعة مصابين بشلل حاد نتيجة التصلب الجانبي الضموري (ALS) أو السكتة الدماغية في جذع الدماغ، منهم شخص كان تواصله مقتصرًا على تحريك عينيه لأعلى ولأسفل للإجابة بـ'نعم' أو لليمين واليسار للإجابة بـ'لا'. وبعد زرع مصفوفات أقطاب كهربائية من مشروع BrainGate في القشرة الحركية المسؤولة عن الكلام، طُلب منهم محاولة النطق أو تخيل كلمات بصمت.
واستخدم الفريق نماذج ذكاء اصطناعي لتحديد أنماط النشاط العصبي المرتبطة بالوحدات الصوتية (الفونيمات)، وتجميعها في جمل، وأظهرت النتائج أن أنماط 'الكلام الداخلي' تشبه محاولات الكلام الفعلية مع فروق طفيفة، وأنه يمكن تعرفها بدقة تصل إلى 74% بطريقة آنية، حتى مع ضعف إشاراتها.
وأوضح فرانك ويليت، أستاذ مساعد جراحة الأعصاب في ستانفورد، أن دقة فك الشفرة كافية للإشارة إلى أن تحسينات الأجهزة والبرمجيات قد تتيح في المستقبل استعادة القدرة على الكلام بطلاقة وسرعة وراحة اعتمادًا على 'الحديث الداخلي' فقط، مضيفًا أن محاولة النطق لدى المصابين بالشلل قد تكون بطيئة ومرهقة، وقد تتسبب بأصوات مشتتة أو صعوبات في التحكم في التنفس.
وخلال التجارب، لاحظ الباحثون أن الشريحة المخية يمكنها أحيانًا التقاط كلمات لم يُطلب من المشاركين تخيلها، مثل الأرقام في أثناء العد، مما أثار مخاوف من تسرب الأفكار الخاصة دون رغبة المستخدم. ولحماية الخصوصية، طوّر الفريق نظام 'كلمة مرور' يمنع فك شفرة الكلام الداخلي إلا إذا فكّ المستخدم القفل عبر تخيل عبارة محددة، إذ نجحت عبارة 'chitty chitty bang bang' في منع فك الشفرة غير المرغوب فيها بنسبة قدرها 98%.
وأكد ويليت أن هذه النتائج تمنح 'أملًا حقيقيًا في أن تتمكن تقنيات واجهات الدماغ الحاسوبية يومًا ما من استعادة التواصل بصورة طبيعية وطليقة تماثل المحادثات الاعتيادية'.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
البيان
منذ 2 ساعات
- البيان
ناسا تحذر: كويكب ضخم يقترب من الأرض بسرعة مذهلة
أعلنت وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" عن اقتراب كويكب ضخم بحجم منزل من كوكب الأرض، من المقرر أن يمر بالقرب منا يوم 16 أغسطس بسرعة مذهلة تبلغ نحو 17,717 ميلًا في الساعة. الكويكب، المسمى 2025 PR1، يبلغ عرضه حوالي 55 قدمًا، ومن المتوقع أن يصل إلى أقرب نقطة له على مسافة تقارب 609,000 ميل. لكن المخاوف من الاصطدام مباشرة بالأرض منخفضة جدًا. وفقًا لخبراء ناسا، تصطدم كويكبات صغيرة بحجم يصل إلى 9 أمتار بالأرض مرة كل عقد تقريبًا، وتسبب عادةً كرات نارية ساطعة واهتزازات صوتية قوية قد تكسر بعض النوافذ، دون أن تُحدث دمارًا واسع النطاق. ولن يقتصر الأسبوع القادم على هذا الكويكب فقط، إذ ستقترب ثلاث صخور فضائية أخرى من الأرض. ففي 17 أغسطس، سيمر كويكب بحجم طائرة يُعرف باسم 2025 PM على مسافة 654,000 ميل. كما سيمر كويكبان آخران، الأول يُدعى 1997 QK1 بحجم ملعب قطره 990 قدمًا في 20 أغسطس على مسافة 1,870,000 ميل، يليه 2025 OV4 قطره 160 قدمًا على مسافة 1,800,000 ميل. ويعتبر الكويكب 2024 YR4 الذي رُصد سابقًا، أحد أكثر الأجسام القريبة من الأرض إثارة للقلق، إذ يقدر قطره بين 174 و220 قدمًا، وكان احتمال اصطدامه بالأرض في عام 2032 قد سجل 3.1%، وهو أعلى معدل احتمال اصطدام سجلته ناسا لجسم بهذا الحجم. ومع ذلك، تشير التوقعات الأخيرة إلى أن مساره بعيد جدًا عن الأرض وقد يصطدم بالقمر بدلًا من ذلك في ديسمبر 2032. وبالرغم من استبعاد الاصطدام بالأرض، فإن العلماء يؤكدون أن أي تصادم لكويكب بهذا الحجم سيكون كارثيًا. ستؤدي موجات الصدمة الناتجة عن الاصطدام إلى زلازل واسعة، حرائق غابات، وإشعاع حراري هائل. كما ستتشكل حفرة ضخمة وتنتشر الحطام في الغلاف الجوي، ما سيخفض متوسط درجة حرارة الأرض بنحو 7 درجات فهرنهايت، ويقلل هطول الأمطار بنسبة 15%، ويتسبب في تآكل 32% من طبقة الأوزون. حتى النباتات ستتأثر، مع انخفاض معدل التمثيل الضوئي بنسبة 20 إلى 30%، وفقا لـ"نيوزويك". وأجرى علماء من جامعة بوسان الوطنية في كوريا الجنوبية دراسة على كويكب آخر عملاق يُعرف باسم بينو، يبلغ عرضه 1640 قدمًا، وتُشير التوقعات إلى أن احتمال اصطدامه بالأرض في سبتمبر 2182 يصل إلى 1 من 2700. وتؤكد ناسا أن فريق مختبر الدفع النفاث (JPL) مستمر في رصد هذه الصخور الفضائية بدقة عالية، لضمان متابعة أي تغيير في مساراتها، وإعطاء تحذيرات مبكرة عند الضرورة. كما يتم استخدام تقنيات رصد متقدمة لتحليل الاحتمالات، بما في ذلك تأثيرات القمر على مسارات هذه الأجسام الفضائية.
البيان
منذ 5 ساعات
- البيان
ساعات "آبل" توفّر نظاما جديدا لقياس الأكسجين في الدم
أعلنت شركة "آبل" الخميس أن بعض ساعاتها الذكية ستوفر نظاما جديدا لقياس نسبة الأكسجين في الدم، وهي وظيفة أرجئت سنوات بسبب نزاع على براءات اختراع. وسيتيح تحديث برمجي تفعيل هذه التقنية في عدد من طرازات "آبل ووتش" Apple Watch وهي "سيريز 9" و"سيريز 10" و"ألترا 2"، وفقًا لبيان صادر عن الشركة المصنعة لأجهزة "آي فون". وأوضحت "آبل" أن "هذا التحديث أصبحك ممكنا بفضل قرار حديث للجمارك الأميركية". وكانت محكمة أميركية أمرت شركة شركة التكنولوجيا العملاقة بوقف بيع آخر طرازات ساعاتها الذكية في الولايات المتحدة، في قرار يتعلق بنزاع في شأن براءات الاختراع مع شركة "ماسيمو" المصنعة للأجهزة الطبية في كاليفورنيا. وأكدت "ماسيمو" أنها صاحبة اختراع القياس الحيوي (البيومتري) هذا، واتهمت "آبل" بأنها استغلت موظفين أساسيين فيها لإدراجه ضمن ساعاتها. ونفت آبل هذه الاتهامات واستأنفت الحكم. وتقيس هذه التقنية تشبُّع الأكسجين في الدم، وهو مؤشر يُستخدم في الطب لأغراض عدة، من بينها الكشف عن مشاكل الجهاز التنفسي كالربو، أو تقويم القدرات البدنية للرياضيين. تشكل الميزات المتعلقة بالصحة والعافية والأداء الرياضي محور الحجج التسويقية التي تستخدمها "آبل" لبيع ساعاتها الذكية.
الإمارات اليوم
منذ 6 ساعات
- الإمارات اليوم
قهوة بالحديد.. خطوة مبتكرة لمحاربة سوء التغذية
نجح باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة في ابتكار تقنية جديدة لدعم القهوة بالحديد، بهدف المساهمة في الحد من مشكلة نقص هذا المعدن الحيوي. وأوضح الباحثون أن التقنية تقوم على جزيئات دقيقة مبتكرة يمكن إضافتها إلى الأطعمة والمشروبات مثل القهوة والشاي لتوفير الحديد أو اليود، في إطار مكافحة سوء التغذية، ونُشرت النتائج، الأربعاء، في دورية (Matter). عالمياً، يعاني نحو ملياري شخص من نقص الحديد، وهو ما قد يؤدي إلى الإصابة بفقر الدم، وضعف نمو الدماغ لدى الأطفال، وزيادة معدلات وفيات الرضع. والأنيميا، أو فقر الدم، هي حالة تحدث عندما ينخفض عدد كريات الدم الحمراء أو كمية الهيموغلوبين في الدم عن المعدل الطبيعي، مما يقلل قدرة الدم على حمل الأكسجين إلى أنسجة الجسم. ويُعد نقص الحديد السبب الأكثر شيوعاً لهذه الحالة، التي تسبب أعراضاً تشمل التعب المستمر، وضيق التنفس، وشحوب البشرة، وضعف التركيز، وقد تؤثر سلباً على المناعة والأداء الذهني والبدني إذا لم تُعالج. ويُعد تدعيم الأغذية وسيلة فعالة لمكافحة نقص العناصر الغذائية، لكنه يواجه تحديات عدة، منها تحلل بعض العناصر أثناء التخزين أو الطهي، أو تفاعلها مع مكونات الطعام، كما يحدث مع الحديد الذي قد يمنح الأطعمة طعماً معدنياً غير مرغوب. لتجاوز هذه المشكلات، اعتمد فريق البحث على استخدام الحديد نفسه كلبنة أساسية لبناء جزيئات كريستالية دقيقة تُعرف باسم (MOFs)، بدلاً من تغليفه بالبوليمرات. وصُممت هذه الجزيئات باستخدام الحديد وحمض «الفوماريك»، وهو مكوّن غذائي شائع، ما يمنع تفاعل الحديد مع مركبات القهوة أو الشاي التي عادة تقلل من امتصاصه. وتحافظ هذه البنية على استقرار الحديد حتى يصل إلى المعدة، حيث يتحرر ويُمتص بكفاءة. ويمكن رش هذه الجزيئات على الطعام، أو إضافتها إلى الأغذية الأساسية مثل الخبز، أو دمجها في مشروبات كالقهوة والشاي دون التأثير على الطعم أو التفاعل مع مكونات الغذاء. كما طور الفريق نسخة من الجزيئات قادرة على حمل اليود إلى جانب الحديد دون أي تفاعل بينهما، مما يفتح المجال لإنتاج مشروبات وأغذية «مزدوجة التدعيم» لمكافحة سوء التغذية متعدد العناصر. وأظهرت التجارب أن الجزيئات الجديدة تحتفظ بفعاليتها حتى بعد التخزين لفترات طويلة أو تعرضها لدرجات حرارة ورطوبة مرتفعة، كما تتحمل الغليان دون أن تفقد بنيتها. وعند اختبارها على الفئران، وُجد أن الحديد واليود يصلان إلى الدم خلال ساعات قليلة من تناولها. ويعمل الفريق حالياً على تأسيس شركة لإنتاج قهوة ومشروبات أخرى مدعمة بالحديد واليود، إضافة إلى تطوير أملاح غذائية مزدوجة التدعيم يمكن استخدامها مباشرة أو دمجها في المنتجات الغذائية الأساسية.
