الروبوتات المتحكم فيها بالعقل: نجاح واجهة الدماغ-الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا سان فرانسيسكو (UCSF)

أظهر باحثون في جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو (UCSF) أن مشاركاً مصاباً بالشلل استطاع التحكم بذراع آلية عبر تخيّل الحركات. بحثت الدراسة المنشورة في Cell في مارس 2025 في استمرار عمل واجهة الدماغ والحاسوب لفترة طويلة. وما زال هذا نظاماً تجريبياً، وليس علاجاً متاحاً للجمهور أو وسيلة تعيد حركة ذراع الشخص نفسه.

كيف سُجلت إشارات الدماغ؟

استخدم الفريق تخطيط كهربية قشرة الدماغ (ECoG)، حيث توضع المستشعرات على سطح الدماغ. يصف النص الإنجليزي الأصلي في موضع آخر أقطاباً مزروعة داخل نسيج الدماغ؛ وهذه تقنية مختلفة عن المستخدمة هنا. فقد المشارك قدرته على الكلام والحركة بعد سكتة في جذع الدماغ. وتخيّل تحريك يده وقدمه ورأسه، ثم ربط النظام أنماط النشاط العصبي بالحركات المقصودة.

الصورة: بحث التحكم بذراع آلية

لماذا يتغير أداء الواجهة بمرور الوقت؟

لا يتطابق نشاط الدماغ من يوم إلى آخر حتى عندما يتخيّل الشخص الحركة نفسها. وجد الباحثون أن العلاقة بين أنماط الحركات المختلفة بقيت مستقرة نسبياً، في حين تغيّر موضع هذه الأنماط قليلاً. ومن خلال تتبع هذا الانزياح استطاعوا بناء نموذج يفسر الإشارات في جلسات لاحقة. ساعد تدريب المشارك وتكيّف الخوارزمية معاً؛ ولم تُلغِ تقنيات الذكاء الاصطناعي الحاجة إلى كل معايرة مستقبلية.

من التدريب الافتراضي إلى الذراع الحقيقية

تدرّب المشارك أولاً بذراع افتراضية تعطيه تغذية راجعة عن دقة التحكم. ثم استطاع التقاط الأشياء وتدويرها ونقلها بذراع آلية حقيقية، بل وتنفيذ خطوات متتابعة. ووفق UCSF، استمر عمل النظام سبعة أشهر من دون تعديل متكرر لنموذج فك الإشارات. وبعد مرور أشهر أُجري ضبط دقيق استغرق نحو 15 دقيقة للمهام الأكثر دقة. لذا لا تعني مدة السبعة أشهر أن المعايرة لم تعد مطلوبة إطلاقاً.

شملت الدراسة عدداً محدوداً من المشاركين ومهام محددة. وهي تدعم إمكانية التحكم طويل الأمد بطرف آلي في بيئة بحثية، لكن الاستخدام الموثوق في المنزل ومخاطر الزرع والتكلفة والفعالية لدى مرضى آخرين تحتاج إلى دراسات إضافية. لا يوجد جدول مؤكد من خمس إلى عشر سنوات لإتاحتها سريرياً على نطاق واسع.

شركة أخرى في المجال

تطوّر شركة Synchron واجهة مختلفة اسمها Stentrode تُدخل عبر أحد الأوعية الدموية. وهي ليست مستشعرات ECoG الموضوعة على سطح الدماغ في دراسة UCSF. لذلك لا تثبت هذه النتائج فعالية منتج Synchron أو عائداً استثمارياً محدداً.

اقرأ المزيد عن الروبوتات.

المراجع

Natraj, N. وآخرون (2025)، «Sampling representational plasticity of simple imagined movements across days enables long-term neuroprosthetic control»، Cell 188(5)، 1208–1225.e32. doi:10.1016/j.cell.2025.02.001؛ خبر UCSF عن الدراسة.