علماء ميتا يستخدمون الذكاء الإصطناعي لفك تشفير عمليات مسح الدماغ المغناطيسية

 علماء الميتا يستخدمون الذكاء الاصطناعي لفك تشفير عمليات مسح الدماغ المغناطيسية، وكشف كيفية ترجمة الأفكار إلى جمل مطبوعة

أظهرت دراستان جديدتان أن العلماء في ميتا استخدموا الذكاء الاصطناعي وعمليات مسح الدماغ غير الجراحية لكشف كيفية ترجمة الأفكار إلى جمل مطبوعة

و في إحدى الدراسات، طور العلماء نموذجآ للذكاء الاصطناعي لفك تشفير إشارات الدماغ لإعادة إنتاج الجمل التي كتبها متطوعون . و في دراسة ثانية، استخدم نفس الباحثين الذكاء الاصطناعي لرسم خريطة لكيفية إنتاج الدماغ للغة بالفعل، وتحويل الأفكار إلى جمل مطبوعة .

وقال العلماء إن النتائج يمكن أن تدعم في يومآ ما واجهة دماغية حاسوبية غير جراحية يمكن أن تساعد الأشخاص الذين يعانون من آفات أو إصابات في الدماغ على التواصل مع الآخرين 

و كانت هذه خطوة حقيقية في فك الشفرات، وخاصة مع فك الشفرات غير الجراحي ، هذا ما قاله عالم الأعصاب الحاسوبي في جامعة تكساس في أوستن و الذي لم يشارك في البحث ، بعد إجابته على بعض الأسئلة حول هذه الدراسات بعد قراءتها و تحليلها .

كما تم زرع واجهات الدماغ و الحاسوب التي تستخدم تقنيات فك الشفرات المماثلة في أدمغة الأشخاص الذين فقدوا القدرة على التواصل، ولكن الدراسات الجديدة يمكن أن تدعم مسارآ محتملآ و مبتكرآ للأجهزة القابلة للإرتداء .

في الدراسة الأولى ، استخدم الباحثون تقنية تسمى تخطيط الدماغ المغناطيسي (MEG)، والتي تقيس المجال المغناطيسي الناتج عن النبضات الكهربائية في الدماغ، لتتبع النشاط العصبي أثناء كتابة المشاركين للجمل . ثم قاموا بتدريب نموذج لغة الذكاء الاصطناعي لفك تشفير إشارات الدماغ وإعادة إنتاج الجمل المكتوبة من بيانات تخطيط الدماغ المغناطيسي . 

حيث قام النموذج بفك تشفير الحروف التي كتبها المشاركون بدقة 68٪ تم فك تشفير الحروف التي تحدث بشكل متكرر بشكل صحيح في كثير من الأحيان، في حين أن الحروف الأقل شيوعآ ، مثل حرف Z وحرف K، جاءت بمعدلات خطأ أعلى , عندما ارتكب النموذج أخطاء، كان يميل إلى استبدال الأحرف التي كانت قريبة فعليآ من الحرف المستهدف على لوحة مفاتيح ، مما يشير إلى أن النموذج يستخدم إشارات حركية من الدماغ للتنبؤ بالحرف الذي كتبه المشارك المتطوع . 

في الدراسة الثانية فقد إستند الفريق على هذه النتائج لإظهار كيفية إنتاج اللغة في الدماغ أثناء الكتابة حيث جمع العلماء 1000 لقطة MEG في الثانية بينما كتب كل مشارك بضعة جمل , من هذه اللقطات ، و قاموا بفك تشفير المراحل المختلفة لإنتاج الجملة . 

فك تشفير أفكارك باستخدام الذكاء الاصطناعي ::---

وجدوا أن الدماغ يولد أولآ معلومات حول سياق الجملة ومعناها ، ثم ينتج تمثيلات أكثر تفصيلآ لكل كلمة و مقطع لفظي و حرف بينما يقوم المشارك المتطوع بالكتابة .

وكتب الباحثون في الدراسة ::: " تؤكد هذه النتائج التوقعات القديمة بأن إنتاج اللغة يتطلب تحليلآ هرميآ لمعنى الجملة إلى وحدات أصغر حجمآ تتحكم في النهاية في الأفعال الحركية " 

ولمنع تمثيل كلمة أو حرف واحد من التداخل في الكلمة أو الحرف التالي ، يستخدم الدماغ "شفرة عصبية ديناميكية" لإبقائهما منفصلة ، كما وجد الفريق , يتغير هذا الرمز باستمرار حيث يتم تمثيل كل قطعة من المعلومات في أجزاء إنتاج اللغة في الدماغ 

وهذا يسمح للدماغ بربط الحروف والمقاطع والكلمات المتعاقبة مع الحفاظ على المعلومات حول كل منها على مدى فترات زمنية أطول , ومع ذلك لم تتمكن تجارب تخطيط الدماغ المغناطيسي من تحديد مكان ظهور كل من هذه التمثيلات اللغوية في تلك المناطق من الدماغ على وجه التحديد بالدقة و سيكون هناك أخطاء بنسبة لكنها أقل  

وبالنظر إلى الدراستين معآ ، اللتين لم تخضعا لمراجعة الأقران بعد، فقد تساهم و تدعم العلماء في تصميم أجهزة غير جراحية يمكنها تحسين التواصل لدى الأشخاص الذين فقدوا القدرة على الكلام مثلآ .

ورغم أن الإعداد الحالي ضخم للغاية وحساس للغاية بحيث لا يعمل بشكل صحيح خارج بيئة معملية خاضعة للرقابة ، فإن التقدم في تكنولوجيا التصوير بالرنين المغناطيسي المغناطيسي قد يفتح الباب أمام أجهزة يمكن ارتداؤها في المستقبل كما كتب الباحثون .

و إختتم هوث إجابته : "أعتقد أن الباحثين في طليعة الأساليب هنا إنهم بالتأكيد يفعلون كل ما في وسعنا أن نفعله بالتكنولوجيا الحالية من حيث ما يمكنهم استخراجه من هذه الإشارات" .