ابتكار أطراف صناعية تقرأ أفكار الدماغ

يقوم علماء أميركيون بتطوير تكنولوجيا في مجال الأطراف الصناعية تستطيع التحكم بعملها عن طريق قراءة الأفكار الواردة إليها من الدماغ.

ويتم في مخبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية، تصميم الطرف الاصطناعي القياسي ويقول مايك ماكلافلن وهو أحد المشرفين على التكنولوجيا الجديدة "تتلخص الفكرة بإمكانية ترجمة الأفكار إلى حركات".

ويعد هذا المخبر واحدا من المراكز الهندسية التي سعت إلى تطوير آلية عمل الأطراف الصناعية وتقديم المساعدة والراحة للأشخاص الذين فقدوا أطرافهم.

وكانت دراسة أجراها مهندسون طبيون من معهد بلورفيو للأبحاث قد أظهرت انخفاض فعالية الأيدي الاصطناعية المتوافرة تجارياً.

وأشارت إلى أن 75% من المستخدمين يتوقفون عن استخدام الاطراف الصناعية بعد فترة لعدم راحتهم وتقبلهم لها، حيث تعتمد على عناصر تحكم تم ابتكارها في خمسينيات القرن الماضي، فهي مصنوعة من أسلاك وأربطة سيئة التركيب، ولا يوجد بها حساسات مناسبة لراحة المريض، حسب موقع مرصد المستقبل الإماراتي.

وطورت شركة كوبت في 2013 ذراعاً اصطناعية تحتوي على نظام تحكم جديد قادر على التقاط الإشارات العصبية الخفيفة.

لكن قراءتها للإشارات ظلت محدودة فقد استخدمت أساليب التعرف على الأنماط لتفسير الإشارات الكهربائية من العضلات المتبقية في الطرف المبتور، مع خوارزميات تركز على التعلم الحدسي، وذلك لتوليد حركات انسيابية وطبيعية.

وتستخدم تقنية كوبت شركة ديكا للبحث والتطوير في مانشستر، في الذراع الاصطناعية الذكية التي أسمتها لوك، نسبة للذراع الاصطناعية لشخصية لوك سكايووكر من أفلام حرب النجوم.

لكن كل هذه التقنيات الحديثة لا تؤدي عمل اليد الحقيقية فهي مبرمجة على تحكم مسبق وتتيح للمستخدم أداء ست إلى ثماني حركات مبرمجة للاستخدام اليومي، مثل الإشارة بالسبابة، والقَرْص، وإغلاق القبضة.

يقول ماكلافلن: "عندما تحرك ذراعك، قد يشترك في هذه العملية حوالي 500 مليون خلية عصبية، أفضل ما يمكننا فعله حالياً هو التقاط إشارات بضع مئات منها"، في إشارة إلى أن التقنيات الحديثة غير قادرة تماما على الإحاطة بتعقيدات الجسم البشري.

وتسعى التكنولوجيا الجديدة التي يعمل عليها مختبر جونز هوبكنز إلى ربط الأطراف الصناعية المستقبلية مع الدماغ بحيث يمكن لمبتوري الأطراف السيطرة على حركاتهم بالتواصل المباشر مع أفكار الدماغ عن طريق زراعة أقطاب كهربائية تحت الجلد أو حتى في الدماغ مباشرة.