أعلن اليوم مركز التميز في علوم الدماغ والتكنولوجيا الذكية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم عن تقدم جديد في التجربة السريرية الثانية لواجهة الدماغ والحاسوب التي أجراها المركز بالتعاون مع مؤسسات البحث العلمي المحلية والوحدات الطبية. حققت هذه التجربة السريرية تحولًا كبيرًا من الناحية الفنية من التحكم بمؤشر الشاشة ثنائي الأبعاد إلى التفاعل مع العالم المادي ثلاثي الأبعاد.
كان المريض الذي خضع لهذه التجربة السريرية لواجهة الدماغ والحاسوب مريضًا ذكرًا في منتصف العمر. وبسبب سقوط مؤسف، تعرض المريض لإصابة في النخاع الشوكي أدت إلى إصابته بالشلل الرباعي في عام 2022. وبعد أكثر من عام من إعادة التأهيل، لم تتحسن حالته، ولا يستطيع التحرك سوى رأسه ورقبته. وفي يونيو 2025، تم زرع نظام واجهة الدماغ والحاسوب للمريض الذي طوره فريق البحث العلمي. في البداية، بعد 2 إلى 3 أسابيع من التدريب، أصبح المريض قادرًا على التحكم في مؤشرات الكمبيوتر والأجهزة اللوحية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية بأفكاره. كان هذا أيضًا هو المستوى السلوكي الذي حققته أول تجربة سريرية أجراها فريق البحث لواجهة دماغية حاسوبية غازية. ومن أجل تحسين قدرة الغرسة على التفاعل مع البيئة المحيطة، نجح فريق البحث في توسيع سيناريو تطبيق واجهة الدماغ والحاسوب من شاشة ثنائية الأبعاد إلى عالم مادي ثلاثي الأبعاد من خلال إدخال المزيد من التقنيات الجديدة. في الوقت الحاضر، أتاح النظام للمستخدمين تحقيق سرعات تشغيل قريبة من الأشخاص العاديين باستخدام الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر من خلال "أفكار" أدمغتهم، بالإضافة إلى القدرة على التحكم في البداية في الروبوتات الذكية المتجسدة.
تتكون واجهة الدماغ والحاسوب الغازية من جزأين، مستشعر الواجهة الأمامية والمعالج الخلفي. يبلغ سمك المستشعر الموجود في المقدمة حوالي جزء من مائة من سمك الشعرة. يتم دمج المستشعر في دماغ الغرسة بحوالي 5 إلى 8 ملم، ويتم تقليص جمجمة الغرسة بمقدار 3 إلى 5 ملم، ثم يتم دمج المعالج الخلفي. العملية برمتها هي عملية طفيفة التوغل.
ويقول الخبراء إن أجهزة الاستشعار الأمامية تعادل كابلات الشبكة التي تربط الدماغ، وهي المسؤولة عن الاتصال بالعالم الخارجي وتحميل وتنزيل المعلومات المختلفة. ويكون المعالج الخلفي مسؤولاً عن تحويل هذه الأنشطة العصبية الضعيفة للدماغ إلى إشارات رقمية، وهي لغة يمكن للآلة فهمها. وبهذه الطريقة يستطيع الشخص المزروع التحكم في الأجهزة الخارجية من خلال أفكاره ويساعد في حياته.
ومن المفهوم أن التحكم الدقيق المستمر والمستقر ومنخفض الكمون هي السمات الرئيسية لنظام واجهة الدماغ والحاسوب الغازية الذي تم إصداره هذه المرة. من أجل تحقيق هذه الأهداف، قام فريق البحث العلمي بتطوير نسبة ضغط عالية وتقنية ضغط البيانات العصبية عالية الدقة، ودمج العديد من طرق ضغط البيانات بشكل مبتكر: "فاصل النبض المجاور لطاقة نطاق التردد الأقصى" و"عد الارتفاعات". يمكن لنموذج فك التشفير الهجين هذا استخراج معلومات فعالة بكفاءة حتى في بيئة ذات إشارات عصبية صاخبة نسبيًا، مما يحسن أداء التحكم العام في الدماغ بنسبة 15% إلى 20%.
بالإضافة إلى ذلك، استحوذ فريق البحث العلمي أيضًا على التقنيات الأساسية الرئيسية مثل "المحاذاة المستقرة للمجموعات العصبية عبر السماء" و"إعادة المعايرة عبر الإنترنت"، بحيث يتمكن النظام من ضبط معلمات فك التشفير في الوقت الفعلي وبصمت أثناء الاستخدام اليومي للمريض، مما يجعله أكثر راحة للمريض لاستخدامه. وفي الوقت نفسه، يتم أيضًا ضغط التأخير الشامل لهذا النظام من جمع الإشارة إلى إصدار الأمر إلى الأجهزة الطرفية إلى أقل من 100 مللي ثانية، وهو أقل من التأخير الفسيولوجي للجسم البشري. وهذا يجعل تجربة التحكم لدى المريض أكثر سلاسة، وتتزامن الأفكار والأفعال تقريبًا. وعلى هذا الأساس، لا يزال فريق البحث العلمي يدرس حاليًا المزيد من سيناريوهات التطبيق للتكيف مع الاحتياجات المختلفة لمتلقي الزرعة.
وقال بو مومينغ، الأكاديمي في الأكاديمية الصينية للعلوم والمدير الأكاديمي لمركز التميز في علوم الدماغ والتكنولوجيا الذكية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، إنه تم التأكد من أن الأقطاب الكهربائية آمنة ومستقرة على المدى الطويل في الدماغ، وأن تسجيل الإشارات وفك تشفيرها مستقر أيضًا. هذه خطوة ضرورية لواجهات الدماغ والحاسوب الغازية للتحرك نحو التطبيقات الطبية العملية. وفي المستقبل، سوف تتوسع التقنيات ذات الصلة لتشمل المزيد من التطبيقات، مثل فك تشفير المعلومات اللغوية في الدماغ.