نظرة مستقبلية: كشفت دراسة نُشرت مؤخرًا عن نتائج الأبحاث والتجارب لإعادة بناء الأنماط الموسيقية من موجات الدماغ والإشارات الكهربائية للمريض باستخدام الذكاء الاصطناعي. يهدف الباحثون إلى تطوير واجهات التواصل بين الآلة والدماغ للمرضى الذين يعانون من حالات عصبية أو غيرها من الحالات التي تمنع الكلام. بناءً على النتائج، فهم على المسار الصحيح.
نُشرت الدراسة في البداية في PLOS Biology، وركزت الدراسة على 29 مريضًا يخضعون لجراحة دماغية في مركز ألباني الطبي في مدينة نيويورك. أثناء الجراحة، التي تهدف إلى علاج النوبات المستعصية على الحل، تطوع المرضى لتوصيل أقطاب كهربائية بأدمغتهم مثل لعبة Pink Floyd's Another Brick in the Wall التي يتم تشغيلها في الخلفية أثناء العملية.
استخدم الباحثون الأقطاب الكهربائية لتسجيل النشاط الكهربائي الناتج عن الموجات الدماغية لكل مريض، واستخدموا لاحقًا الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات ودمجها. والنتيجة هي إعادة إنتاج مشوهة للأغنية، ولكن يمكن تمييزها بلا شك.
التسجيل الأصلي معروف بإيقاعه وانسجامه
نُشرت الدراسة في البداية في PLOS Biology، وركزت الدراسة على 29 مريضًا يخضعون لجراحة دماغية في مركز ألباني الطبي في مدينة نيويورك. أثناء الجراحة، التي تهدف إلى علاج النوبات المستعصية على الحل، تطوع المرضى لتوصيل أقطاب كهربائية بأدمغتهم مثل لعبة Pink Floyd's Another Brick in the Wall التي يتم تشغيلها في الخلفية أثناء العملية.
استخدم الباحثون الأقطاب الكهربائية لتسجيل النشاط الكهربائي الناتج عن الموجات الدماغية لكل مريض، واستخدموا لاحقًا الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات ودمجها. والنتيجة هي إعادة إنتاج مشوهة للأغنية، ولكن يمكن تمييزها بلا شك.
التسجيل الأصلي معروف بإيقاعه وانسجامه
التسجيل المعتمد على فكرة الموجة الدماغية (الرابط أدناه) عبارة عن استجمام مشوه ولكن يمكن تحديده بلا شك للمسار الأصلي الذي تبلغ مدته 15 ثانية (الرابط أعلاه).
أعيد بناء مقطع Pink Floyd ببيانات من 29 مشاركًا
قام الفريق بتدريب نموذج التعلم الآلي باستخدام البيانات التي تم جمعها من 29 مريضًا متطوعًا لإكمال التسجيل. وفقًا للدراسة، قام الباحثون بتشغيل 90% من الأغنية للمرضى أثناء إجراءاتهم، تاركين جزءًا مدته 15 ثانية. استخدم الفريق خوارزمية الذكاء الاصطناعي لملء الفراغ عن طريق إعادة إنشاء 15 ثانية من الموسيقى المفقودة باستخدام بيانات نشاط الدماغ التي تم جمعها.
قراءة وإعادة بناء نشاط الدماغ ليس مجالًا جديدًا لعلماء الأعصاب. استخدم الباحثون بالفعل تقنيات الذكاء الاصطناعي لفك تشفير إشارات الدماغ إلى صور مرئية واستخدموا النماذج القائمة على GPT لتوليد أوصاف لأفكار الشخص. أجرت المختبرات أيضًا تجارب في الاتجاه الآخر - إيصال الصور والمعلومات مباشرة إلى الدماغ مع تجاوز المستقبلات مثل العصب البصري.
يمكن أن تشكل الدراسة ونتائجها الأساس للتقنيات المستقبلية التي تعيد قدرات الكلام للمرضى الذين فقدوا قدرتهم بسبب السكتة الدماغية أو المرض أو أي إصابة أخرى. على الرغم من أن التسجيل بعيد عن الترفيه المثالي، إلا أنه يمثل قفزة هائلة إلى الأمام في قدرتنا على استعادة قدرات الكلام والتواصل للمرضى غير القادرين على التفاعل لفظيًا مع العالم من حولهم.
قام الفريق بتدريب نموذج التعلم الآلي باستخدام البيانات التي تم جمعها من 29 مريضًا متطوعًا لإكمال التسجيل. وفقًا للدراسة، قام الباحثون بتشغيل 90% من الأغنية للمرضى أثناء إجراءاتهم، تاركين جزءًا مدته 15 ثانية. استخدم الفريق خوارزمية الذكاء الاصطناعي لملء الفراغ عن طريق إعادة إنشاء 15 ثانية من الموسيقى المفقودة باستخدام بيانات نشاط الدماغ التي تم جمعها.
قراءة وإعادة بناء نشاط الدماغ ليس مجالًا جديدًا لعلماء الأعصاب. استخدم الباحثون بالفعل تقنيات الذكاء الاصطناعي لفك تشفير إشارات الدماغ إلى صور مرئية واستخدموا النماذج القائمة على GPT لتوليد أوصاف لأفكار الشخص. أجرت المختبرات أيضًا تجارب في الاتجاه الآخر - إيصال الصور والمعلومات مباشرة إلى الدماغ مع تجاوز المستقبلات مثل العصب البصري.
يمكن أن تشكل الدراسة ونتائجها الأساس للتقنيات المستقبلية التي تعيد قدرات الكلام للمرضى الذين فقدوا قدرتهم بسبب السكتة الدماغية أو المرض أو أي إصابة أخرى. على الرغم من أن التسجيل بعيد عن الترفيه المثالي، إلا أنه يمثل قفزة هائلة إلى الأمام في قدرتنا على استعادة قدرات الكلام والتواصل للمرضى غير القادرين على التفاعل لفظيًا مع العالم من حولهم.
