واسط مغز و کامپیوتر(BCI) چیست؟

واسط مغز و کامپیوتر(BCI) چیست؟

واسط مغز کامپیوتر، همانطور که از اسم آن مشخص است، سیستمی است که مغز انسان را به تکنولوژی بیرونی متصل می‌کندبه طوری که افراد هیچ وابستگی‌ای به کنترل عضلات داشته باشند.

نویسنده: پریسا ایلون

– به نظر یک افسانه علمی است. آیا واقعا مردم امروزه از واسط مغز کامپیوتر استفاده می‌کنند؟

یقینا همین طور است. امروزه مردم در اطراف شما از آن استفاده می‌کنند. ساده‌ترین مثال آن استفاده در موارد آسیب عصبی است. به شکل قطعات سختی که جایگزین عصب آسیب دیده می‌شوند یا فعالیت آن را تقویت می‌کنند. رایج‌ترین آن، ایمپلنت حلزون گوش است که در بهبود عملکرد سیستم شنوایی داخلی فرد کمک کننده است. پروتزهای عصبی به ندرت در جایگزینی عصب بینایی به کار می‌روند اما تعدادی از کمپانی‌ها در حال تولید آن هستند و در سال‌های آینده احتمالا مصرف شایع آن را خواهیم دید.

– چرا واسط مغز کامپیوتر را تکنولوژی می‌دانند که ذهن را می‌خواند ؟

این در واقع هدفی است که تکنولوژی دنبال می‌کند. در حال حاضر سیستم‌هایی وجود دارند که می‌توانند فعالیت مغز شما را به سیگنال‌هایی قابل فهم برای نرم افزارها ترجمه کنند. به این معنی که فعالیت مغز شما می‌تواند ارزیابی شود- خواندن ذهن در زندگی واقعی، یا شما خواهید توانست از فعالیت مغزتان برای کنترل یک وسیله دور استفاده کنید.

زمانی که فکر می‌کنیم، افکار درون مغز از طریق پالس‌های الکتریکی به بدن منتقل می‌شوند. ثبت این سیگنال‌ها کار جدیدی نیست. پزشکان هم‌اکنون فعالیت الکتریکی مغز را با روش الکتروانسفالوگرافی و فعالیت عضله را با روش الکترومیوگرافی مانیتور می‌کنند. در پزشکی، الکتروانسفالوگرافی و الکترومیوگرافی در تشخیص بیماری‌ها و دیگر مشکلات عصبی با تعیین فعالیت بیش از حد یا کمتر از حد عصب بیمار کاربرد دارد. هرچند هم اکنون دانشمندان به دنبال یافتن راهی برای تعیین افکار فرد با استفاده از رمزگشایی این فعالیت الکتریکی هستند.

– آیا BCI می‌تواند ذهن را بخواند؟ آیا می‌توانند بگویند من به چه چیزی فکر می‌کنم؟

در حال حاضر، نه. BCI ها نمی‌توانند به طور کامل ذهن شما را بخوانند تا بفهمند فکر شما در لحظه چیست. بلکه تعیین یک وضعیت احساسی و نوع حرکتی که قصد انجام دادن آن را داریم بیشترین چیزی است که BCI می‌فهمد. BCI می‌تواند بگوید چه زمان فرد می‌گوید بلی یا نه. اما مثلا اینکه الان یک ساندویچ پنیری می‌خواهید یا اینکه رئیستان شما را عصبانی کرده بسیار فراتر از حد توانایی اغلب BCI هاست.

مثال‌هایی از اینکه چطور BCI استفاده می‌شود؟

علاقه بسیاری به BCI در پزشکی است. BCIها می‌توانند به طور بالقوه فعالیت از دست رفته را به عصب آسیب دیده در افراد بازگردادند. مثلا در افراد قطع نخاع، ارتباط الکتریکی بین مغز و عضله از بین رفته است که منجر به ناتوانی فرد در به حرکت در آوردن بازو و پا می‌شود. BCIها می‌توانند در این مواقع از دو طریق کمک کنند، یا با عبور دادن سیگنال به عضله یا کمک کردن به فرد برای استفاده از ذهنش در کنترل عضو رباتیک یا اندام مصنوعی.

– ارتباط BCI و سیستم نظامی؟

همانند بسیاری از تکنولوژی‌های جدید، BCI هم مورد توجه ارگان‌های نظامی بوده و آمریکا به تنهایی ده‌ها  میلیون دلار برای ایجاد تکنولوژی BCI مورد استفاده سربازها هزینه می‌کند.

در یک مقیاس وسیع‌تر، تمایل سیستم نظامی به تکنولوژی BCI راحت‌تر دیده می‌شود. سربازانی که در میدان هستند می‌توانند در ارتباط با نیروهای پشت جبهه برای بالا بردن توانایی هوشی خود باشند و بدون ایجاد صدا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. یک جنبه دیگر استفاده نظامی از BCI  در بازجویی‌ها  و جاسوسی‌ها خواهد بود.

– ارتباط فیسبوک و BCI چیست؟

فیسبوک حامی استفاده از BCI است و اخیرا یک کمپانی BCI را هم با قیمت یک بیلیون دلار خریداری کرده است، CTRL-lab. فیسبوک از دو جنبه به BCI نگاه می‌کند. اولا با همکاری محققان به دنبال ترجمه ذهن به کلام است و ثانیا آزمایشگاه CTRL می‌تواند کمک کند نوع حرکتی که فرد قصد انجام آن را داشته تنها با داشتن سیگنال‌های مغزی او تعیین کنیم. که وجه مشترک هر دو تهیه یک سخت افزار واسط است.

فیسبوک به دنبال تهیه ابزارهای جدید برای ایجاد مداخله توسط افراد است. طوری که ما رفته رفته از کیبورد به موس و بعد به صفحه لمسی رسیدیم و اخیرا صدا هم به عنوان راهی برای کنترل تکنولوژی استفاده می‌شود. فیسبوک معتقد است واسط جدید ذهن ما خواهد بود. به جای لمس مانیتور برای تغییر صفحه ما می‌توانیم دست خود را در هوا حرکت دهیم.

– مطمئن نیستم بخواهم به جای تایپ کردن قطعه‌ای در مغزم داشته باشم که این کار را بکند.

لزوما نیازی به چیپ نیست. تمام BCI ها نیاز به واسط مستقیم برای خواندن فعالیت مغز ندارند.

در حال حاضر دو رویکرد در BCI وجود دارد. تهاجمی و غیرتهاجمی. روش تهاجمی دارای سیستم سخت افزاری است که در ارتباط مستقیم با مغز است و روش غیرتهاجمی غالبا از سطح پوست سر اطلاعات را می‌گیرد با پوشیدن یک کلاه مجهز به سنسورهای ویژه.

هر کدام از این دو روش مزایا و معایب خود را دارد. در BCI تهاجمی، چون الکترودها در تماس با مغز هستند، می‌توانند سیگنال‌های دقیق‌تری را تهیه کنند. اما همانطور که روشن است لازم است جراحی مغز انجام شود و مغز همیشه واکنش خوبی به در تماس بودن با الکترود ندارد. گاهی مغز با اسکار گلیایی به آن پاسخ می‌دهد که ممکن است بعدا ثبت اطلاعات توسط الکترود را ضعیف کند. این روش به دلیل ریسک موجود معمولا برای درمان استفاده می‌شود.

– چرا اکنون BCI مطرح است؟

دانشمندان دهه‌ها به قابلیت‌های BCI علاقه مند بودند اما تکنولوژی بسیار سریع‌تر از آنچه تصور می‌شد پیش رفته است. بخش زیادی از آن به علت پیشرفت‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین است. هر چه این سیستم‌ها پیشرفته‌تر می‌شوند قادر به پردازش بهتر اطلاعات مغز هستند.

– آیا من باید نگران باشم که مردم بدون اجازه من ذهن مرا بخوانند.

در سطح عملی، بسیاری از BCI ها یک طرفه هستند یعنی فقط می‌توانند ذهن را بخوانند اما هیچ ایده‌ای نمی‌توانند به ذهن فرد وارد کنند. اگر سرعت پیشرفت علم همینطور باشد، دیری نخواهد پایید که واسط دو طرفه به طور عام استفاده می‌شوند. خصوصا اگر BCI الون ماسک ، نورالینک، کاری در این زمینه انجام دهد.

نورالینک چیست؟

الون ماسک با تاسیس نورالینک علاقه زیادی را نسبت به BCI ایجاد کرد. همانند دیگر کارهای ماسک این بار هم پروژه با انگیزه و محرمانه بودن همراه است. صفحه توییتر و وبسایت کمپانی اطلاعات ناچیزی در مورد برنامه آن‌ها می‌دهد. هرچند ماسک گاها نشانه‌هایی را به اشتراک می‌گذارد که نشان می‌دهد او روی واسط مغز به شکل الکترودهایی که روی سطح مغز قرار می‌گیرند کار می‌کند. اطلاعات جدید نورالینک در گزارشی در اوایل همین سال منتشر شد که یک ایمپلنت مغزی را نشان می‌داد.

 


اگر علاقه‌مند به برنامه نویسی متلب، یادگیری ماشین و پردازش سیگنال هستید پیشنهاد می‌کنیم با این ویدیوها شروع کنید و برنامه‌نویسی هدفدار و تخصصی را به صورت گام به گام با تیم onlinebme  پیش ببرید.👌

💯پکیج آموزشی برنامه نویسی متلب 

💯پکیج آموزشی پیاده سازی شبکه های عصبی در متلب

💯شناسایی الگو با الگوریتمهای یادگیری ماشین

💯پکیج آموزشی پردازش سیگنال EEG مبتنی بر تسک تصور حرکتی

0 پاسخ به "واسط مغز و کامپیوتر(BCI) چیست؟"

ارسال یک پیام

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

code

تمام حقوق مادی و معنوی این سایت مربوط به آکادمی آنلاین مهندسی پزشکی و هوش مصنوعی می باشد
X