منذ أكثر من 100 عام، كان العلماء مهتمين بقدرات الدماغ وحاولوا فهم ما إذا كان من الممكن التأثير عليه بطريقة أو بأخرى. وفي عام 1875، تمكن الطبيب الإنجليزي ريتشارد كاتو من اكتشاف مجال كهربائي ضعيف على سطح أدمغة الأرانب والقردة. ثم كانت هناك العديد من الاكتشافات والأبحاث، ولكن فقط في عام 1950، اخترع أستاذ علم وظائف الأعضاء بجامعة ييل خوسيه مانويل رودريغيز ديلجادو جهاز ستيموسيرفر، الذي يمكن زرعه في الدماغ ويتم التحكم فيه باستخدام إشارات الراديو.
تم التدريب على القرود والقطط. وهكذا، فإن تحفيز منطقة معينة من الدماغ من خلال قطب كهربائي مزروع جعل القطة ترفع كفها الخلفي. ووفقا لديلجادو، لم يظهر الحيوان أي علامات على عدم الراحة خلال مثل هذه التجارب.
وبعد 13 عاما، قضى العالم - زرع أجهزة منبهة في دماغ ثور والتحكم فيها من خلال جهاز إرسال محمول.
وهكذا بدأ عصر الواجهات والتقنيات العصبية القادرة على زيادة القدرات البيولوجية البشرية. بالفعل في عام 1972، تم طرح زراعة القوقعة الصناعية للبيع، والتي حولت الصوت إلى إشارة كهربائية، وأرسلته إلى الدماغ وسمحت بالفعل للأشخاص الذين يعانون من إعاقات سمعية شديدة بالسماع. وفي عام 1973، تم استخدام مصطلح "واجهة الدماغ والحاسوب" رسميًا لأول مرة. في عام 1998، قام العالم فيليب كينيدي بزراعة أول واجهة عصبية في مريض، وهو الموسيقي جوني راي. بعد السكتة الدماغية، فقد جوني القدرة على الحركة. ولكن بفضل عملية الزرع، تعلم تحريك المؤشر من خلال تخيل حركة يديه فقط.
بعد العلماء، تم تبني فكرة إنشاء واجهة عصبية من قبل الشركات التجارية الكبيرة والشركات الناشئة. أعلن Facebook و Elon Musk بالفعل عن عزمهما تطوير نظام يساعد في التحكم في الأشياء بقوة الفكر. يعلق البعض آمالهم على الواجهات العصبية، حيث ستسمح التقنيات للأشخاص ذوي الإعاقة باستعادة الوظائف المفقودة، وتحسين إعادة تأهيل الشخص الذي أصيب بسكتة دماغية أو إصابة دماغية مؤلمة. ويشكك آخرون في مثل هذه التطورات، معتقدين أن استخدامها محفوف بالمشاكل القانونية والأخلاقية.
مهما كان الأمر، هناك عدد كاف من اللاعبين الكبار في السوق. اذا كنت تؤمن ، لقد تم بالفعل إيقاف بعض التطويرات، لكن الباقي يحظى بشعبية كبيرة وبأسعار معقولة.
ما هي الواجهة العصبية وكيف يمكن أن تكون مفيدة؟
أنواع موجات الدماغ
الواجهة العصبية هي نظام لتبادل المعلومات بين الدماغ البشري وجهاز إلكتروني. هذه تقنية تسمح للشخص بالتفاعل مع العالم الخارجي بناءً على تسجيل النشاط الكهربائي للدماغ - مخطط كهربية الدماغ (EEG). تنعكس رغبة الشخص في القيام ببعض الإجراءات في التغييرات التي تطرأ على مخطط كهربية الدماغ (EEG)، والذي بدوره يتم فك شفرته بواسطة الكمبيوتر.
يمكن أن تكون الواجهات العصبية أحادية الاتجاه أو ثنائية الاتجاه. الأول إما يتلقى إشارات من الدماغ أو يرسلها إليه. هذا الأخير يمكنه إرسال واستقبال الإشارات في وقت واحد.
هناك عدة طرق لقياس إشارات الدماغ. وهي مقسمة إلى ثلاثة أنواع.
- غير جراحي. يتم وضع أجهزة استشعار على الرأس لقياس الإمكانات الكهربائية الناتجة عن الدماغ (EEG) والمجال المغناطيسي (MEG).
- شبه الغازية. يتم وضع أقطاب كهربائية على السطح المكشوف من الدماغ.
- المجتاحة. يتم وضع أقطاب كهربائية دقيقة مباشرة في القشرة الدماغية، لقياس نشاط خلية عصبية واحدة.
الميزة الرئيسية للواجهة العصبية هي أنها تسمح لك بالاتصال مباشرة بالدماغ. ماذا يمكن أن يفعل هذا في الممارسة العملية؟ على سبيل المثال، يمكن للواجهات العصبية أن تسهل حياة الأشخاص المصابين بالشلل أو تغيرها بشكل جذري. البعض لا يستطيع الكتابة أو الحركة أو التحدث. لكن في الوقت نفسه، تعمل أدمغتهم بشكل جيد. ستسمح الواجهة العصبية لهؤلاء الأشخاص بتنفيذ إجراءات معينة من خلال قراءة النوايا باستخدام أقطاب كهربائية متصلة بالدماغ.
تم اختراع خيار آخر لاستخدام الواجهة العصبية من قبل العلماء الأمريكيين الذين طوروا طرفًا صناعيًا إلكترونيًا قادرًا على تحسين الذاكرة البشرية بنسبة 30٪. يقوم الجهاز بتوليد نبضات عصبية تساعد المريض على تكوين ذكريات جديدة وتذكر وجوه أقاربه. ومن المتوقع أن يساعد هذا التطور في مكافحة خرف الشيخوخة ومرض الزهايمر ومشاكل الذاكرة الأخرى.
بالإضافة إلى الصحة، يمكن استخدام الواجهات العصبية للتطوير الشخصي للشخص، للعمل والترفيه، وكذلك للتفاعل مع الآخرين. إذًا، ما هي الأشياء المثيرة للاهتمام التي يمكن أن تقدمها التكنولوجيا العصبية في هذه المجالات؟
زراعة المصير
ولعل المجال الأكثر شعبية لتطبيق الواجهات العصبية وجميع أنواع التطبيقات هو تطوير أي قدرات بشرية. يتم تخصيص دورات تدريبية مختلفة لهذا، وأنظمة تطوير القدرات العقلية، وأنظمة تغيير السلوك، وأنظمة الوقاية من الإجهاد، و ADHD، وأنظمة العمل مع الحالات النفسية والعاطفية، وما إلى ذلك. هذا النوع من النشاط له مصطلح خاص به، "لياقة الدماغ".
ما هو جوهر الفكرة؟ نتيجة للعديد من الدراسات، تم تشكيل بعض الأفكار المثبتة حول كيفية توافق نشاط الدماغ أو ذاك مع حالات الوعي البشري. وظهرت خوارزميات لتحديد مستوى الانتباه والتركيز والتأمل والاسترخاء الذهني. أضف إلى ذلك القدرة على قراءة مخطط كهربية الدماغ (EEG) وتخطيط كهربية العضل (EMG)، وتكون النتيجة صورة لحالة الشخص الحالية.
وعندما تحتاج إلى تعلم كيفية إحداث حالة نفسية وعاطفية معينة، يقوم الشخص بتدريب نفسه باستخدام جهاز متصل به واجهة عصبية. هناك عدد كبير من البرامج لتصور مخطط كهربية الدماغ (EEG) والحالات النفسية والعاطفية، ولن نصفها جميعًا. يتم التدريب على استدعاء الشخص إلى حالة الوعي المطلوبة باستخدام تقنية الارتجاع البيولوجي EEG (الارتجاع البيولوجي القائم على تخطيط كهربية الدماغ).
كيف يبدو الأمر عمليًا: يرغب الآباء في تحسين الأداء الأكاديمي لأطفالهم والتغلب على اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه (اضطراب نقص الانتباه وفرط النشاط). للقيام بذلك، استخدم برنامج خاص (على سبيل المثال، من ) ، اختيار الإعدادات المسبقة لتدريب الحالات المرغوبة: اليقظة والتركيز والاسترخاء والتأمل والوقاية من فرط التركيز. حدد برنامجًا تدريبيًا لمستوى التركيز. ويطلقونها.
يقدم البرنامج للطفل تدريباً يحتاج فيه إلى إبقاء موجات ألفا وبيتا فوق مستوى معين. يجب ألا تنخفض الأمواج عن مستوى معين. وفي الوقت نفسه، يتم تشغيل مادة الفيديو التي اختارها الآباء في نافذة البرنامج. على سبيل المثال، الرسوم المتحركة المفضلة لديك. يقوم الطفل ببساطة بمشاهدة الرسوم المتحركة، ويراقب مستويات موجات ألفا وبيتا ولا يفعل أي شيء آخر. وبعد ذلك يأتي دور الارتجاع البيولوجي. مهمة الطفل هي الحفاظ على مستويات ألفا وبيتا طوال فترة التدريب.
إذا انخفض أحد المستويات عن المؤشر المطلوب، فسيتم مقاطعة الرسوم المتحركة. خلال الدروس الأولى، سيحاول الطفل العودة بشكل هادف إلى الحالة المرغوبة من أجل مشاهدة الرسوم المتحركة. ولكن بعد مرور بعض الوقت، سيتعلم الدماغ العودة بشكل مستقل إلى هذه الحالة إذا سقط منها (شريطة أن يكون الكارتون مثيرا للاهتمام للطفل، وحالة المشاهدة "مريحة" للدماغ). ونتيجة لذلك، يطور الطفل القدرة على تحفيز حالة التركيز المطلوبة، وكذلك القدرة على الحفاظ على التركيز عند مستوى معين.
يبدو الأمر مخيفًا، لكن لا تتعجل للخوف والاتصال بسلطات الوصاية. هناك أيضًا حلول أبسط تعتمد على الألعاب. على سبيل المثال، من نيوروسكاي. مهمة اللاعب هي جعل النملة تدفع شيئًا نحو نفسها داخل عش النمل. ولكن لكي تتحرك النملة دون توقف، من الضروري الحفاظ على مستوى معين من التركيز أعلى من نقطة معينة على المقياس المقابل.
عندما تركز على العملية، تقوم النملة بدفع الجسم. بمجرد انخفاض مستوى التركيز، تتوقف النملة وتضيع الوقت، مما يؤدي إلى تفاقم النتيجة. مع كل مستوى، تصبح اللعبة أكثر صعوبة مع زيادة مستوى التركيز المطلوب. هناك أيضًا عوامل تشتيت إضافية.
نتيجة للتدريب المنتظم، يطور المستخدم القدرة على الحفاظ على مستوى من التركيز والانتباه للمهمة التي بين يديه، بغض النظر عن الانحرافات الخارجية أو الداخلية. كل شيء هنا يشبه الرياضة، فمن المستحيل الحصول على جسم رياضي بالذهاب إلى مركز اللياقة البدنية عدة مرات أو تناول علبة من البروتينات. أظهرت الأبحاث في مجال الارتجاع البيولوجي تخطيط كهربية الدماغ (EEG) أن نتائج التدريب من هذا النوع لا تظهر إلا بعد 20 يومًا من الجلسات المنتظمة التي تبلغ مدة كل منها 20 دقيقة.
تسلية
توفر سماعات الرأس العصبية أيضًا فرصة للاستمتاع. لكن جميع الألعاب والتطبيقات الترفيهية هي أيضًا أدوات لتطوير الذات. عند ممارسة الألعاب من خلال واجهة عصبية، فإنك تستخدم الحالات الواعية لوعيك للتحكم في الشخصيات. وبالتالي تعلم السيطرة عليها.
أحدثت اللعبة متعددة اللاعبين Throw Trucks With Your Mind ضجة كبيرة في ذلك اليوم. يتم التحكم في الشخصية وفقًا لمخطط إطلاق النار القياسي من منظور الشخص الأول، ولكن لا يمكنك محاربة اللاعبين الآخرين إلا بمساعدة الجهود العقلية. للقيام بذلك، يتم عرض معلمات التركيز والتأمل الخاصة باللاعب على شاشة اللعبة.
لرمي صندوق أو شاحنة أو أي شيء آخر من بيئة اللعبة على الخصم، يجب عليك رفعه في الهواء باستخدام قوتك العقلية ثم رميه على الخصم. يمكنه أيضًا "الطيران" إليك، لذا فإن الشخص الذي يستخدم القدرة على التركيز والتأمل بشكل أكثر فعالية هو الذي يفوز بالمناوشات. كان القتال بقوة العقل ضد خصوم حقيقيين أمرًا مثيرًا للغاية. ومن بين أحدث الألعاب يمكننا أن نذكر من مايند بلاي.
توفر الشركات المصنعة أيضًا خيارات ألعاب أكثر هدوءًا. على سبيل المثال، العديد من تطبيقات الألعاب الشعبية في وقت واحد. ومن الجدير بالذكر أيضًا لعبة MyndPlay . الأمر بسيط: تحتاج إلى تسديد ثلاث طلقات من القوس وتسجيل أكبر عدد ممكن من النقاط. لكل طلقة يمكنك الحصول على ما يصل إلى 10 نقطة. باستخدام العناصر المرئية، تغمرك اللعبة في بيئتها، وبعد ذلك يمكن لشخصيتك البدء في التصويب على الهدف. يظهر مؤشر مستوى التركيز في نافذة المشغل. كلما زاد التركيز، كلما اقترب السهم من العشرة. تتطلب اللقطة الثانية منك الدخول في حالة من التأمل لتضربها. اللقطة الثالثة سوف تتطلب التركيز مرة أخرى. هذه هي الطريقة التي توضح بها اللعبة بوضوح القدرات المثيرة للاهتمام للواجهات العصبية.
بالإضافة إلى الألعاب، هناك أيضًا أفلام عصبية تفاعلية. تخيل: جلست على الأريكة، ووضعت سماعة الرأس وقمت بتشغيل فيلم تفاعلي عن المتزلجين. في مرحلة ما، تظهر لحظة يتسارع فيها المتزلج ويكون على وشك القفز. في هذه المرحلة، يجب أن تصبح متزلجًا بنفسك لكي تتمكن من التركيز على القفزة وتحافظ على مستوى تركيز الوعي حتى تنتهي الشخصية من القفزة. مع التركيز الكافي (المشابه للحياة الواقعية والمستوى المطلوب في الواقع)، سيتمكن المتزلج في الفيلم من القفز بنجاح وستنتقل الحبكة إلى الشوكة التفاعلية التالية. إذا كان التركيز هكذا، فسوف يسقط المتزلج، وسيتبع الفيلم قصة مختلفة.
تم تصويره بالفعل بطريقة مماثلة بأسلوب جاي ريتشي، بالإضافة إلى عدد من الأفلام الأخرى. في الواقع، تعتمد حبكة الفيلم ونهايته بشكل مباشر على جهودك. ويبدو مثيرا للاهتمام للغاية.
منطق بسيط ومتفرع لتطوير الحبكة
التطبيق في العمل
بالإضافة إلى البرامج التدريبية والترفيهية، أنشأ المطورون عددًا كبيرًا من التطبيقات المخصصة للاستخدام المهني. ومن الأمثلة على ذلك برنامج MindRec، الذي تم إنشاؤه لعلماء النفس الطبي والرياضي وعلماء النفس العاديين الذين يعملون مع ممثلي وكالات إنفاذ القانون.
كيف يتم استخدامه؟ يرتدي الشخص سماعة رأس عصبية، ويقوم الطبيب النفسي بتشغيل البرنامج ويبدأ الجلسة. يتم خلال الجلسة مراقبة وتسجيل المعلومات التالية في ذاكرة الكمبيوتر وهي: مستوى التركيز، والانتباه، ومستوى التأمل، وإشارة EEG الخام، بعدة أنواع من التصور في نفس الوقت، في المدى من 0 إلى 70 هرتز . تنقسم الإشارات إلى نطاقات ترددية تشكل طيف الإشارة الرئيسية. يتم تقسيمها إلى 8 نطاقات: دلتا، ثيتا، ألفا منخفض، ألفا مرتفع، بيتا منخفض، بيتا العالي، غاما منخفض، غاما العالي. إذا لزم الأمر، يتم إجراء التسجيلات الصوتية والمرئية لإجراءات عالم النفس.
يمكن مراجعة المواد المسجلة، ورؤية كل ما تم عرضه في الوقت الحقيقي أثناء الجلسة. إذا لم يلاحظ الطبيب النفسي شيئًا ما على الفور، فيمكنه عند إعادة دراسة الجلسة أو التدريب دراسة التغيرات في تفاعلات موجات الدماغ ومقارنتها بالمعلومات السمعية والبصرية. هذه أداة قيمة للغاية لأي متخصص في هذا المجال.
خيار آخر هو التسويق العصبي. تسمح لك سماعة الرأس العصبية بإجراء أبحاث تسويقية لأنها تُظهر الاستجابة العاطفية للشخص تجاه بعض المحفزات التسويقية. وهذا أكثر فعالية، لأنه خلال الدراسات الاستقصائية والاستبيانات لا يكون الأشخاص صادقين دائمًا في إجاباتهم. وسوف تساعدك دراسة الأعصاب على رؤية الإجابة الحقيقية، الصادقة والمحايدة. من خلال جمع مجموعة تركيز وإجراء الاختبار باستخدام سماعة رأس عصبية، يمكنك الحصول على نتائج قريبة من الواقع قدر الإمكان.
التفاعل مع الأجهزة الخارجية
مجال آخر مثير للاهتمام للعمل مع سماعات الرأس العصبية هو التحكم عن بعد في الأجهزة الخارجية. تحظى ألعاب السباق بشعبية كبيرة بين الأطفال، على سبيل المثال، والتي تسمح بالمنافسة بين مشاركين وثلاثة وأربعة مشاركين. فيما يلي مثال معروف لهذه الألعاب:
هل تريد أن تلعب مع شيء آخر؟ من فضلك، إليك التطورات الأخرى التي أصبحت شائعة أيضًا.
طائرة هليكوبتر مدارية من Puzzlebox
لعبة طائرة هليكوبتر يتم التحكم فيها بقوة الفكر. يتيح لك الإصدار القياسي التحكم في ارتفاع طيران المروحية، ولكن هناك العديد من الإضافات التي تحول هذه اللعبة إلى آلة لياقة دماغية قوية. مراجعة .
مصباح زين
يعكس المصباح حالتك النفسية والعاطفية على شكل توهج بلون معين. مثالية لتطوير مهارات التأمل.
مدرب القوة الثاني
الشيء الصغير الأكثر تسلية. ينشئ صورة ثلاثية الأبعاد لبيئة اللعبة والأشياء الموجودة داخل هرم شفاف. ويتحكم اللاعب، باستخدام أوامر الدماغ، في هذه الأشياء.
نيكوميمي
أصبحت آذان القطط اللطيفة ناجحة في جميع أنحاء العالم. الجهاز مكتفي ذاتيًا تمامًا ولا يتطلب الاتصال بجهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي. يقوم المستخدم بوضع الأذنين وتشغيلهما ويحصل على الفرصة لإظهار حالته المزاجية (الحالة النفسية والعاطفية) من خلال تحريك هذه الأذنين. بالمناسبة منتج مشابه لم يحظى بشعبية كبيرة حتى في وطنه اليابان. يمكنك معرفة مكان إدخال سماعة الرأس في هذه الحالة بنفسك.
سماعة الرأس العصبية - ترفيه أم أداة مفيدة؟
أثناء قراءة المقال، قد يبدو أن الواجهات العصبية وسماعات الرأس تهدف أساسًا إلى تسلية الشخص أو تسلية ضائقته العاطفية. ومع ذلك، هذا ليس صحيحا على الاطلاق. قد تساعد سماعة الرأس العصبية، إلى جانب البرامج المناسبة، في تطوير أحد الأطراف بعد الإصابة الشديدة وتقليل العواقب السلبية للإصابات الشديدة. ولذلك، يستخدم العلماء بنشاط التكنولوجيا العصبية لمساعدة الناس.
على سبيل المثال، في عام 2016، أنشأ علماء أمريكيون من جامعة جونز هوبكنز واجهة عصبية تساعد في التحكم في الأصابع الفردية للطرف الاصطناعي الحيوي. وبعد مرور عام، قام زملاؤهم النمساويون من جامعة غراتس بتطوير نظام لكتابة الموسيقى باستخدام قوة الفكر. وهي مصممة للأشخاص الموهوبين موسيقيا ذوي الإعاقة.
متخصصون من جامعة كاليفورنيا يستخدمون الواجهة العصبية والتحفيز العصبي العضلي والتعليق مشلولة من الخصر إلى الأسفل. وتمكن الباحثون البرازيليون، مع زملائهم من الولايات المتحدة وسويسرا وألمانيا، من تحقيق ذلك جزئيًا في المرضى الذين يستخدمون الواجهة العصبية والواقع الافتراضي والهيكل الخارجي. التطورات جارية أيضًا للتفاعل مع المرضى الذين يعانون من متلازمة الانغلاق. وستساعد هذه التقنية في التعرف على هؤلاء المرضى والتواصل معهم واستعادة السيطرة على الجسم.
بدأ فيسبوك العمل على واجهة عصبية غير جراحية تساعد المستخدمين على الكتابة بدون لوحة مفاتيح. طورت نيسان واجهة بين الدماغ والآلة لقراءة الأفكار أثناء القيادة لتحسين أوقات رد الفعل. ويريد إيلون موسك أيضًا ربط الدماغ بجهاز كمبيوتر لتجنب السيطرة على العالم بواسطة الذكاء الاصطناعي.
لا تستطيع الشركات الروسية حتى الآن التفاخر بالعديد من الإنجازات في مجال التقنيات العصبية. ومع ذلك، قدمت شركة Rostec مؤخرًا عينة ما قبل الإنتاج لجهاز يساعد في تبادل المعلومات بين الدماغ وجهاز خارجي. تم تطوير الخوذة من قبل معهد آلات التحكم الإلكترونية (INEUM) الذي سمي بهذا الاسم. آي إس بروك. من المفترض أن الواجهة العصبية ستجعل من الممكن التحكم في الأجهزة الإلكترونية والكهروميكانيكية: الأطراف الصناعية والمركبات.
ما الذي ينتظر سوق الواجهات العصبية؟
وفق ، سيصل سوق واجهات الكمبيوتر العالمية إلى 2022 مليار دولار بحلول عام 1,72. الآن المجال الرئيسي لتطبيق الواجهات العصبية هو الطب، ولكن مجالات الترفيه، وكذلك المجالات العسكرية والصناعية، تتطور بنشاط. لم تعد سماعة الرأس العصبية للتحكم في الروبوت القتالي مجرد خيال جميل للأشخاص ذوي الثقافة العالية الذين يرتدون الزي العسكري، ولكنها مشكلة قابلة للحل تمامًا.
نظرًا لأن سماعات الرأس العصبية توفر بيئة مفتوحة يمكن استخدامها لإنشاء برامجك الخاصة، فإن البرمجة العصبية الخاصة تتطور أيضًا. على سبيل المثال، أحد رواد السوق، NeuroSky، متاح للمطورين مجانًا تمامًا. ونتيجة لذلك، هناك المزيد والمزيد من التطبيقات التي تستخدم إمكانيات هذا النظام الأساسي.
دعونا نلاحظ أن مبادرة إدخال الواجهات العصبية ورقائق الدماغ على نطاق واسع لا تواجه الدعم فحسب، بل النقد أيضًا. من ناحية، يمكن للواجهات العصبية أن تحسن علاج إصابات الدماغ المؤلمة أو الشلل أو الصرع أو الفصام. ومن ناحية أخرى، يمكن لهذه التكنولوجيات أن تؤدي إلى تفاقم عدم المساواة الاجتماعية.
هناك مخاوف من عدم وجود أساس قانوني أو أخلاقي حاليًا لإدخال الأقطاب الكهربائية في شخص سليم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للواجهة العصبية أن تجعل الدماغ البشري شيئًا ترغب الحكومات والمعلنون والقراصنة والزواحف وغيرهم من الأفراد في اختراقه، وهو أمر من غير المرجح أن يكون الشخص العادي سعيدًا به. وبشكل عام، يمكن للواجهة العصبية وسماعات الرأس أن تغير خصائص الشخص، وتؤثر على نفسيته ونشاطه كفرد، وتشوه فهم الناس ككائنات فسيولوجية.
بشكل عام، من الواضح أن التقنيات العصبية ستستمر في التطور. ولكن من المستحيل التنبؤ بالوقت الذي سيصبح فيه الوصول إليها أكثر فعالية حقًا.
ماذا يوجد ايضا على المدونة؟
→
→
→
→
→
المصدر: www.habr.com