پتانسیل ادغام ذهن با رابط مغز و ماشین در بیمارستان کودکان Toronto

در بیمارستان کودکان Toronto، کودکان با پوشیدن یک سرپوش برای تنظیم کردن دستگاه دریافت کننده سیگنال‌های مغز و تبدیل آن به فرمان‌های حرکتی به پژوهشگران کمک می‌کنند. در این آزمایش ابتدا باید دستگاه با تمرکز کاربر تنظیم شود. سپس می‌توان میان تفکراتی که مربوط یک فرمان قابل اجرا است و سایر تفکرات فرق گذاشت. در ادامه این مقاله از مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی به مرور این فناوری می‌پردازیم.

پتانسیل ادغام ذهن با رابط مغز و ماشین در بیمارستان کودکان Toronto

پخش و توقف فیلم با BCI

Gisele Alnaser کودکی شش ساله است که در این آزمایش شرکت می‌کند. وی در حالیکه به آهنگ معروف Baby Shark گوش فرامی‌دهد، با خنده خود فضای محل آزمایش را دگرگون می‌کند. اما با از دست دادن تمرکز، پخش آهنگ متوقف می‌شود. مادر وی Gisele را تشویق به بازپخش موسیقی می‌کند. در این زمان تمرکز مجدد Gisele روی آهنگ سبب بازپخش آن می‌شود.

کاری که Gisele برای بازپخش آهنگ انجام می‌دهد، استفاده از دست یا فرمان صوتی نیست. او از ذهن خود کمک می‌گیرد. Gisele یکی از ۳۴ کودکی است که در بیمارستان توانبخشی کودکان Holland Bloorview در پژوهش‌های مربوط به رابط مغز و ماشین شرکت می‌کند.

Gisele کودکی است که با یک ژن جهش یافته متولد شده است. ژن CAMK2B ژنی است که در رشد مغز نقش مهمی دارد. به دلیل جهش این ژن Gisele با تاخیر رشد ذهنی مواجه شده است. به همین دلیل توانایی حرکتی و تکلم وی با کودکان همسن وی متفاوت است.

پتانسیل ادغام ذهن با رابط مغز و ماشین در بیمارستان کودکان Toronto

کارکرد رابط مغز و ماشین

Gisele از سال گذشته با سرپوش Epoc-X تمرین می‌کند. Epoc-X یک رابط مغز و ماشین (BCI) است که توسط شرکت Emotiv تولید شده است. این سرپوش حسگرهایی دارد که به یک رایانه متصل می‌شود. حسگرها امواج مغزی را دریافت می‌کنند. سپس نرم‌افزاری با نام Mindset، که توسط Holland Bloorview طراحی شده است، این سیگنال‌ها را به دستورات قابل اجرا برای رایانه تبدیل می‌کند.

کودکانی مانند Gisele با پوشیدن این دستگاه همزمان به کاربران و تولید کنندگان داده تبدیل می‌شوند. در واقع آنان به نرم‌افزار Mindset اطلاعاتی می‌دهند که برای تحلیل و پیش‌بینی مقصود کاربر به کار می‌آیند.

BCI Toronto Children Hospital

فناوری های لازم برای کنترل BCI

Activation Thought

برای عملی کردن این کار،‌دو فناوری لازم است. نخستین فناوری Activation Thoughts یا تفکر فعال کننده یا فناوری تصوراتی است که به اعمال مجازی قابل تبدیل هستند. در مورد Gisele این تفکر در بسیاری موارد دست زدن است. او از این تصور برای فعال کردن دکمه پخش یا قطع موسیقی استفاده می‌کند.

Susannah Van Damme یک کاردرمانگر و از مدیران کلینیک BCI در Bloorview است. وی در مورد تفاوت‌های فردی در تفکر فعال کننده توضیح می‌دهد. به گفته وی تفکر فعال کننده برای افراد مختلف متفاوت است. برای برخی دقیقا کاری است که قصد انجام آن را دارند. برای برخی نیز، مانند Gisele، یک تفکر غیر مستقیم برای انجام کار است. به طور مثال اگر کاربر برای ضربه زدن به توپ تنیس به حرکت دست خود فکر کند،‌ یک تفکر فعال کننده مستقیم دارد.

ذهن ساکت یا Quiet Mind

دومین فناوری مورد نیاز به فعالیتی مربوط است که Damme آن را ذهن ساکت یا Quiet Brain‌ می‌نامد. ذهن ساکت زمانی رخ می‌دهد که کاربر BCI‌ ذهن خود را از تمام افکار پاک می‌کند. Mindset از تفاوت ذهن ساکت با سایر افکار برای طبقه بندی افکار قابل اجرا و غیر قابل اجرا استفاده می‌کند.

به گفته Damme هدف از آزمایش با BCI در این کلینیک بهبود نرم‌افزار برای کودکانی است که به آن برای کنترل دنیای پیرامون خود نیاز دارند. او معتقد است کودکانی که بیشترین استفاده را از این فناوری می‌برند،‌ آن دسته از کودکان هستند که به Siri یا Alexa یا فرمان‌‌های صوتی دسترسی ندارند. کودکانی که نمی‌توانند با صحبت کنند یا تایپ کنند. با این دستگاه آنان قادر خواهند بود الگوی افکار خود را برای انجام کاری به کار گیرند که قصد آن را دارند.

استفاده از BCI برای بازی و اجرای دستورات پیچیده

والدین Gisele هم هیجان Damme را دنبال می‌کنند. آنان شاهد ابراز تفکرات دختران به وسیله BCI هستند. برای آنان این تلاش دخترشان احساسات زیادی را برمی‌انگیزد. دیدن دخترشان درحالیکه توان ابراز گرسنگی خود را ندارد دشوار است. اما با کمک BCI آنان شاهد برهم‌کنش دخترشان و ابراز علاقمندی‌های خود هستند.

در کلینیک BCI‌ نوجوانی ۱۵ ساله هم هست که به دلیل فلج مغزی از ویلچر دستی استفاده می‌کند. Adam Haggarty‌توانایی صحبت کردن را دارد. همچنین طیف حرکتی خوبی نیز دارد. اما کارهای بسیاری هست که او نمی‌تواند انجام بدهد. به طور مثال باز کردن یا کشیدن بدن برای دسترسی به کلید چراغ.

در آزمایشی که انجام شد Adam بازی ویدئویی Alex Jumps را اجرا می‌کند. این بازی توسط متخصصی در مرکز Bloorview با نام Jason Leung ساخته شده است. شخصیت این بازی در یک محیط دو بعدی از سمت چپ به راست می‌دهد. استفاده از BCI به Adam امکان کنترل این شخیصت را می‌دهد. او باید با پرش از برخورد شخصیت بازی با موانع جلوگیری کند.

مشارکت برای پیشبرد طرح BCI

Adam از پتانسیل این بازی به هیجان آمده است. وی به این BCI تسلط دارد. او عقیده دارد که تک فرمانی بودن برای استفاده از دستگاه کمی محدود کننده است و دوست دارد فرمان‌های پیچیده را به کمک این دستگاه با سرعت بیشتری انجام دهد.

وی درک می‌کند که پیشرفت این فناوری به تحلیل داده‌های کاربران بیشتری نیاز داد. بنابراین ارزش شرکت در این آزمایش را می‌فهمد. خوشبختانه گروه Holland Blommrview این فناوری را به اندازه‌ کافی چالش برانگیز طراحی کرده است. بنابراین Adam‌ برای ادامه کار با گروه انگیزه دارد.

پتانسیل بالای BCI برای ارتباط با دنیای بیرونی از بدن

سرپرست پژوهش‌های Holland Bloorview با نام Tom Chau عنوان کرد که این فناوری هنوز نوپاست و نیاز به کار فراوان دارد. به عقیده وی هر کودکی منحصر به فرد است و ترجیحات و توانایی‌های خاص خود را دارد. بنابراین یک رابط مغز و ماشین برای همه کودکان جوابگو نیست.

در عین حال دکتر Chau با نگاهی به آینده این فناوری عقیده دارد که کودکان به کمک آن خواهند توانست با اطرافیان ارتباط برقرار کنند. افزون براین پتانسیل های بسیاری برای این دستگاه هم وجود دارد. به طور مثال نواختن موسیقی یا رانندگی به کمک ربات‌های کنترل شده با BCI. او عقیده دارد که در مورد توانایی یک رابط مغز و ماشین محدودیتی وجود ندارد. او BCI را رابطی برای برقراری ارتباط و وصل شدن به دنیای بیرون می‌داند. زمانیکه این ارتباط برقرار شود، برای کاربردهای آن محدویتی نخواهد بود.


GRACE و عضلات مصنوعی پنوماتیک
اسکلت بیرونی در صنایع غذایی


منبع: heglobeandmail

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *