نجح فريق بحثي بجامعة واشنطن الأمريكية، في تطوير تقنية تتعرف عن الأفكار في خاطر العاجزين عن التعبير عن أنفسهم، وستكون مفيدة لمساعدة المصابين بأمراض في الدماغ ممن يمكنهم التفكير والشعور، إلا أنهم عاجزون عن التواصل مع العالم الخارجي.
ووفقًا لموقع كلية طب جامعة واشنطن، أظهر الفريق البحثي إمكانية استخدام ضوء ليد LED لاكتشاف ما يجري داخل رأس شخص، حيث ينبعث الضوء من خارج الرأس نحو الداخل لاكتشاف نشاط المنطقة المسؤولة عن المعالجة البصرية في الدماغ، ومن ثم فك شفرة إشارات الدماغ لتحديد ما يدور برأسه.
وأظهرت الدراسة، المتوافرة عبر الإنترنت في مجلة NeuroImage العلمية، أن تقنية التصوير المقطعي البصري المنتشر عالي الكثافة HD-DOT، تعد غير غازية، وقابلة للارتداء، حيث تصور الدماغ باستخدام الضوء بطريقة حساسة ودقيقة بدرجة كافية.
وستكون مفيدة في تطبيقات مثل التواصل المعزز“مفهوم يستخدم للتحدث عن أي نوع من وسائل الاتصال غير الشفوية والتي يمكن استخدامها لنقل الأفكار“.
ووضع الباحثون تقنية HD-DOT لتقييم إمكانات فك تشفير إشارات الدماغ، وبدأوا تصوير النظام البصري لأنه واحد من أفضل وظائف الدماغ المفهومة.
وشرح ”جوزيف كولفر“ المؤلف الرئيس للمشروع، أن التصوير بالرنين المغناطيسي يمكن استخدامه لفك تشفير الدماغ، ولكنه يتطلب ماسحًا ضوئيًا، وباستخدام تقنية HD-DOT، سيجلس الأشخاص العاجزون عن الكلام فقط على كرسي، مع وضع أغطية على رؤوسهم، مرجحًا أنه بعد تطوير هذه التقنية سيكون بإمكانهم استخدامها للتواصل مع الناس.
وأظهر الباحثون في ورقتهم، أنه باستخدام تقنية التصوير المقطعي البصري المنتشر عالي الكثافة، يمكن فك شيفرة بعض إشارات الدماغ بدقة تصل إلى أعلى من 90%، وهو أمر واعد للغاية.
وعندما يزداد نشاط الخلايا العصبية في أي منطقة من الدماغ، يتحرك الدم المؤكسج بسرعة لدعم النشاط، حيث تستخدم تقنية HD-DOT الضوء، للكشف عن تحرك الدم.
وأجرى الفريق البحثي تجربة التقنية على مجموعة من المتطوعين، حيث ارتدوا قبعات مزودة بعشرات الألياف التي تبعث الضوء من مصابيح ليد صغيرة إلى الرأس.
وبعد أن ينتقل الضوء إلى داخل الرأس، تلتقط الكاشفات التغييرات الديناميكية في ألوان أنسجة المخ نتيجة للتغيرات في تدفق الدم.
وتُظهر لعبة الضامة وميضًا على الشاشة، استجابة لكل نشاط من وحدات فوكسل في الدماغ.
واستخدم الباحثون في الجامعة الأمريكية في تجربتهم، أنماط لوحة لعبة الضامة، حيث أُجريت على المشتركين في عدة جولات لبضع ثوانٍ، من الجانبين الأيمن والأيسر للنظام البصري بالدماغ.
وبعد تحليل البيانات لتحديد على أي جانب من الشاشة كانت تومض لوحة الضامة، حدد الباحثون الوضعية الصحيحة من لوحة الضامة يسارًا، أو يمينًا، أو غير مرئي على الإطلاق بدقة تراوحت ما بين 75% إلى 98%.
ثم جعل الباحثون التجربة أكثر تعقيدًا، وأظهروا للمشاركين آلة الإسفين في استخدام لوحة الضامة، والتي تدور بسرعة 10 درجات في الثانية، حيث أُجريت التجربة عليهم 6 جولات خلال يومين منفصلين، وحدد الباحثون وضعية الإسفين في حدود 26 درجة.
وقال كولفر:“يبدو أنها قفزة كبيرة في استخدام لوحات لعبة الضامة لاكتشاف الكلمات التي يتحدث بها شخص مع ذاته“.
وخلصت الدراسة إلى أن إنجاز هذا العمل يتطلب تطوير أدوات التصوير العصبي، وتقنيات التحليل التي تحرك هذا المجال إلى خطوة أقرب لحل المشكلة الأكثر تعقيدًا من لغة فك التشفير.
