تعتبر تكنولوجيا واجهة الدماغ والحاسوب واحدة من أهم المجالات الحدودية في الوقت الحاضر. ونجحت شركة Neuralink، وهي شركة أسسها الملياردير الأمريكي إيلون ماسك، في إجراء العديد من العمليات الجراحية ذات الصلة. وأشارت شبكة سي إن إن يوم 20 إلى أن الصين تلحق حاليا بالركب في هذا المجال و"تقترب من المستوى المتقدم العالمي وتضاهي الولايات المتحدة والمملكة المتحدة في التعقيد".
شريحة واجهة الدماغ والحاسوب "Beinao-1" التي طورها معهد بكين لعلوم الدماغ وخلق الدماغ (يسار) ونموذج تخطيطي لتأثيراتها بعد زراعتها (يمين). (المصدر: سي إن إن)
مساعدة المرضى على إعادة بناء مهارات الاتصال
وتشير ما تسمى بتقنية واجهة الدماغ الحاسوبية إلى جمع إشارات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) عالية الجودة من الدماغ، ومن ثم معالجتها وفك تشفيرها وإخراجها لتشغيل الأجهزة الأخرى. وقالت شبكة CNN إن شريحة الاتصال اللاسلكية بين الدماغ والحاسوب التي طورها معهد بكين لعلوم الدماغ وفنون الدماغ قد تم زرعها في أدمغة خمسة مرضى في التجارب السريرية. وعلم مراسل "جلوبال تايمز" في مقابلة سابقة أن واجهات الدماغ والحاسوب تنقسم بشكل رئيسي إلى ثلاثة مسارات تقنية تعتمد على طرق مختلفة لاستقبال موجات الدماغ: الوضع غير الجراحي (غير الجراحي) الذي لا يتطلب جراحة ويكتفي فقط بتوصيل أقطاب كهربائية بفروة الرأس لجمع موجات الدماغ؛ الوضع شبه الجراحي الذي يستخدم الجراحة لتوصيل الأقطاب الكهربائية بقشرة الدماغ ولكن لا يتم إدخالها في أنسجة المخ؛ والوضع الغزوي الذي يستخدم الإبر الدقيقة أو الأسلاك الدقيقة لإدخال الأقطاب الكهربائية مباشرة في أنسجة المخ. من الناحية النظرية، كلما كان قطب التجميع أقرب إلى أنسجة المخ، كلما كانت جودة إشارات الموجات الدماغية التي يتم جمعها أفضل، ولكن كلما زاد خطر الجراحة.
إن الشريحة المسماة "Beinao No. 1" التي طورها معهد بكين لعلوم الدماغ وتكامل الدماغ، هي بحجم عملة معدنية فقط وهي شبه غازية. ونقلت شبكة سي إن إن عن ماكسيميليان رايزنهوبر، أستاذ علم الأعصاب بجامعة جورج تاون بالولايات المتحدة، تعليقه على أن معظم الشركات الأمريكية تستخدم تكنولوجيا غازية لزرع الرقائق في السحايا لالتقاط الإشارات بشكل أفضل، ولكنها تتطلب جراحة عالية المخاطر. يستطيع "Beinao-1" الحصول على معلومات كافية خارج السحايا لفك تشفير كلمات معينة. وبحسب التقارير، فإن مريضة تبلغ من العمر 67 عاماً، خضعت لعملية جراحية، وتعاني من مرض التصلب الجانبي الضموري وغير قادرة على الكلام، استخدمت هذه التقنية لعرض فكرة "أريد أن آكل" على شكل أحرف صينية على شاشة الكمبيوتر. وقال لوه مينمين، مدير معهد بكين لعلوم الدماغ وتكامل الدماغ وكبير العلماء في التجربة: "يقول المرضى إنهم يشعرون بالارتياح، حيث يمكنهم اكتساب أو استعادة السيطرة على عضلاتهم".
وفقًا للموقع الرسمي لمعهد بكين لعلوم الدماغ وخلق الدماغ، في الفترة من فبراير إلى مارس 2025، أكمل "بيناو-1" الدفعة الأولى في العالم من أنظمة الكمبيوتر الدماغية المرنة عالية الإنتاجية وشبه الغازية واللاسلكية القابلة للزرع بالكامل. وقد تعافى المرضى بشكل جيد بعد الجراحة، ووصل عدد القنوات الفعالة للجهاز إلى أكثر من 98%. ومن خلال استخدام نظام الدماغ والحاسوب الذكي "بيناو-1"، يستطيع المرضى المصابون بالشلل التحكم في أجهزة الكمبيوتر والأذرع الآلية، وحتى قيادة أجهزة تحفيز العضلات من مسافة بعيدة لتعزيز التعافي التدريجي للوظائف الحركية لأطرافهم. وفي الوقت نفسه، يعد "Beinao-1" أول نظام حاسوبي دماغي لاسلكي مزروع بالكامل في العالم يحقق فك تشفير اللغة للمرضى الذين يعانون من فقدان القدرة على الكلام، وهو ما يمكن أن يساعد المرضى على إعادة بناء قدرتهم على التواصل.
تعمل الصين في نفس الوقت على تعزيز تقنيات متعددة
ووفقا للتقارير، بالإضافة إلى "Beinao-1" شبه الغازية، يقوم معهد بكين لعلوم الدماغ وتصوير الدماغ أيضا بتطوير "Beinao-2" الغازية. وستكون النسخة السلكية ذات 1024 قناة من نظام الدماغ والحاسوب الذكي "بيناو-2" هي الأولى في العالم في عام 2024 التي تحقق اعتراض القرود للأهداف المتحركة بأفكارها.
في يناير من هذا العام، أجرت شركة Brain Tiger Technology الصينية لواجهة الدماغ والحاسوب، وفريق جراحة الأعصاب في مستشفى هواشان التابع لجامعة فودان، ومعهد تيانكياو لأبحاث علوم الدماغ، أبحاثًا تجريبية سريرية حول فك تشفير الحركة في الوقت الحقيقي عالي الدقة وفك تشفير اللغة من خلال تقنية واجهة الدماغ والحاسوب المرنة الأصلية الغازية المحلية، وحققت تقدمًا كبيرًا. تصور مريض مصاب في الدماغ عبارة "سنة جديدة سعيدة 2025" في ذهنه. وبعد فك التشفير، أرسل الكمبيوتر أوامر إلى الذراع الآلية للقيام بإيماءة على شكل قلب، لإدراك عملية نقل تحيات العام الجديد من خلال الأفكار. ووفقا للتقارير، تعتمد هذه التكنولوجيا على فك التشفير الصيني في الوقت الحقيقي. لا يحقق هذا الموضوع وظائف متقدمة فقط مثل التوليف الفوري للغة الصينية مع الأفكار، وقيادة الصور الرمزية الرقمية، والحوار مع نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة، ولكنه أيضًا يقوم بفك تشفير مخطط كهربية الدماغ البشري إلى لغة ثم يحولها إلى تعليمات للتحكم في الأيدي الماهرة في الوقت الفعلي لتحقيق التفاعل بين الإنسان والحاسوب. هذا الإنجاز لا يجلب الأمل للمرضى الذين يعانون من فقدان القدرة على الكلام لإعادة تشكيل وظائفهم اللغوية فحسب، بل يفتح أيضًا إمكانيات جديدة للتفاعل المباشر بين الدماغ البشري ونماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة، وحتى لتوصيل الأفكار.
في نهاية العام الماضي، أكمل جهاز واجهة الدماغ والحاسوب شبه الجراحي الذي تم تطويره بشكل مشترك من قبل شركة برايتون للتكنولوجيا الطبية (شنغهاي) المحدودة وفريق البروفيسور هونغ بو من قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة تسينغهوا، التجربة السريرية الثالثة لزراعة التجارب السريرية في البلاد والأولى في شنغهاي في مستشفى هواشان التابع لجامعة فودان. وفقًا للتقارير، سيطلق الفريق تجربة سريرية واسعة النطاق في عام 2025 ويخطط لتسجيل 30-50 مريضًا مصابًا في النخاع الشوكي لزراعة واجهة الدماغ والكمبيوتر.
"لا يمكن المقارنة بين التفاح والبرتقال"
وفقًا لشبكة CNN، نشأت تكنولوجيا واجهة الدماغ والحاسوب لأول مرة في الولايات المتحدة في السبعينيات. أخذت شركة Synchron الأمريكية زمام المبادرة في إجراء التجارب البشرية في يوليو 2021 وأكملت العديد من عمليات زرع واجهة الدماغ والحاسوب. نجح نظام جديد لواجهة الدماغ والحاسوب، طورته جامعة كاليفورنيا، مركز ديفيس الطبي، في تحويل إشارات مخطط كهربية الدماغ (EEG) لمريض التصلب الجانبي الضموري إلى كلام بدقة تصل إلى 97%. أكملت شركة Neuralink، وهي شركة أخرى معروفة تعمل في مجال واجهة الدماغ والحاسوب، أول تجربة بشرية لها في عام 2024. وتمكن هذا الموضوع من التحكم في فأرة الكمبيوتر من خلال زرع دماغ. وأعلنت الشركة في يونيو من هذا العام أنها ستحاول زرع أجهزة "الرؤية العمياء" في الأشخاص في أقرب وقت من العام المقبل. ووفقا للتقارير، قامت شركة Neuralink بتطوير شريحة دقيقة يمكن زرعها مباشرة في القشرة البصرية للدماغ. المبدأ هو تجاوز العينين والأعصاب البصرية وإرسال التحفيز مباشرة إلى منطقة الدماغ المسؤولة عن معالجة الإشارات البصرية، وبالتالي "خداع" الدماغ لإنتاج الإدراك البصري، وبالتالي استعادة البصر للمكفوفين.
ووفقا للتقرير، فإن تكنولوجيا واجهة الدماغ والحاسوب يقودها علماء أمريكيون، لكن "الصين تلحق بالركب بسرعة". ووفقا للتقرير، فإن الصين لم تبدأ في بذل جهود في علوم الدماغ حتى التسعينيات، لكنها تطورت بسرعة. وفي عام 2014، اقترح علماء صينيون فكرة إطلاق مشروع وطني حول علوم الدماغ، بهدف اللحاق بالجهود المماثلة في الولايات المتحدة وأوروبا. وبعد ذلك بعامين، أدرجت علوم الدماغ في الخطة الخمسية للصين. وذكر تقرير بحثي حول تطوير واجهات الدماغ والحاسوب في الصين، نشره علماء أمريكيون في عام 2024، أن جهود الباحثين الصينيين "قابلة للمقارنة بالولايات المتحدة والمملكة المتحدة من حيث التعقيد". وقال التقرير "إن أبحاث واجهة الدماغ والحاسوب غير الغازية في الصين يمكن مقارنتها بأبحاث الدول المتقدمة تكنولوجياً الأخرى، ويتم بذل الجهود للتغلب على العقبات التي تحول دون توسيع نطاق التطبيقات".
وحتى شهر مارس من هذا العام، تم زرع شريحة "Beinao No. 1" لخمسة مرضى. وتُظهر التقنية "دقة عالية" في فك تشفير الإشارات الصادرة من أدمغة المرضى وتحويلها إلى كلام نصي أو حركات آلية. وقالت شبكة CNN إن فريق لو مينمين يخطط لتسريع التجارب البشرية العام المقبل وزرع الرقائق في ما بين 50 إلى 100 مريض. "نأمل في تطوير هذه العملية بشكل أسرع. وإذا ثبت أنها آمنة وفعالة، فيمكن استخدامها سريريا في جميع أنحاء العالم." أما بالنسبة لمن هو الأكثر تقدما في تكنولوجيا واجهة الدماغ الحاسوبية بين الصين والولايات المتحدة، فيرى لو مينمين أن "بيناو-1" و"نيورالينك" لهما مسارات تقنية مختلفة، والمقارنة بينهما تشبه مقارنة "التفاحة والبرتقال". "لا أعتقد أن هناك منافسة أو حصرية بين المنتجين، ولا نعرف حتى الآن أي خيار سيفيد المرضى بشكل أفضل."