هدایت صندلی چرخ‌دار با نیروی ذهن ممکن شد

دانشمندان دست به ساخت صندلی چرخ‌داری زده‌اند که می‌توان آن را بوسیله ذهن کنترل کرد. این صندلی چرخ‌دار جدید ممکن است زندگی افراد دارای معلولیت شدید را متحول کند. در آزمایش‌ها، افرادی که از گردن به پایین فلج شده بودند، توانستند تنها با استفاده از نیروی مغز در فضا‌های به هم ریخته حرکت کنند. داوطلبان جهت‌ها را با فکر کردن به حرکت بخش‌های خاصی از بدن، مانند چرخش دست‌ها به چپ و پا‌ها به راست، کنترل کردند. یک رایانه سیگنال‌های عصبی را به دستورات حرکتی دیجیتال تبدیل کرد. سه مردی که در این آزمایش شرکت کردند، کلاه‌های دارای الکترود بر سر گذاشتند که ارتباطات را از طریق فرستنده تشخیص می‌داد.

کد خبر: ۷۰۳۹۹۸

تاریخ: ۲۹ آبان ۱۴۰۱ - ۲۳:۰۲

دانشمندان دست به ساخت صندلی چرخ‌داری زده‌اند که می‌توان آن را بوسیله ذهن کنترل کرد.

به گزارش  ساینس‌دیلی، ‌ این صندلی چرخ‌دار جدید ممکن است زندگی افراد دارای معلولیت شدید را متحول کند. در آزمایش‌ها، افرادی که از گردن به پایین فلج شده بودند، توانستند تنها با استفاده از نیروی مغز در فضاهای به هم ریخته حرکت کنند.

داوطلبان جهت‌ها را با فکر کردن به حرکت بخش‌های خاصی از بدن، مانند چرخش دست‌ها به چپ و پاها به راست، کنترل کردند. یک رایانه سیگنال‌های عصبی را به دستورات حرکتی دیجیتال تبدیل کرد. سه مردی که در این آزمایش شرکت کردند، کلاه‌های دارای الکترود بر سر گذاشتند که ارتباطات را از طریق فرستنده تشخیص می‌داد.

خوزه دل آر. میلان(José del R. Millán)، نویسنده این مطالعه از دانشگاه تگزاس در آستین، می‌گوید: ما نشان دادیم که یادگیری متقابل کاربر و الگوریتم رابط مغز و ماشین برای آنکه کاربران بتوانند با چنین صندلی‌های چرخ‌داری کار کنند، اهمیت دارد.

این صندلی چرخ‌دار که در مجله "iScience" توصیف شده است، به بیماران فلج کمک می‌کند تا راه جدیدی برای تحرک پیدا کنند. هر فرد سه بار در هفته به مدت دو تا پنج ماه تحت جلسات تمرینی قرار گرفت.

در ابتدا، آنها سطوح مشابهی از دقت در حدود ۴۳ تا ۵۵ درصد داشتند، اما این میزان در طول دوره آموزشی به ۹۸ درصد افزایش یافت. هدست مورد استفاده آن‌ها با روشی نظارتی به نام الکتروانسفالوگرافی(EEG) کار می‌کرد و حسگرهای کوچکی را به پوست سر متصل می‌کرد.

یک الگوریتم الگوهای رمزگذاری شده برای حرکت به سمت چپ و راست را تشخیص می‌داد. این تیم در طول زمان شاهد پیشرفت‌هایی در نتیجه‌ی یادگیری ماشینی و انسانی بودند.

میلان می‌گوید: ما از نتایج "EEG" دریافتیم که فرد مهارت به کارگیری بخش‌های مختلف مغز برای ایجاد الگویی برای حرکت به چپ و الگویی متفاوت برای حرکت به راست را کسب کرده است. ما معتقدیم سازماندهی مجدد قشر مغزی در نتیجه‌ی فرآیند یادگیری این افراد رخ داده است.

در پایان، دو نفر از شرکت کنندگان توانستند بدون کمک، صندلی چرخ‌دار خود را در یک اتاق بهم ریخته بیمارستان حرکت دهند. آن‌ها موانعی همچون صفحه‌نمایش و تخت‌ها که محیط واقعی بیمارستان را شبیه‌سازی می‌کرد، دور زدند. متاسفانه بیمار سوم موفق به انجام این کار نشد. دقت او در چند جلسه اول تنها اندکی افزایش یافت و در بقیه دوره‌ی تمرین‌ها ثابت ماند. این نشان می‌دهد که یادگیری ماشین به تنهایی برای فعالیت موفقیت‌آمیز چنین دستگاهی که توسط ذهن کنترل می‌شود کافی نیست.

میلان توضیح می‌دهد: به نظر می‌رسد برای کسی که بتواند کنترل رابط مغز و ماشین را به خوبی کسب کند امکان انجام فعالیت‌های روزانه نسبتاً پیچیده‌ای مانند حرکت با صندلی چرخ‌دار در یک محیط طبیعی وجود دارد اما این کار نیاز به سازماندهی مجدد انعطاف‌پذیری در قشر مغز ما دارد. قشر مغز ناحیه‌ای از مغز است که مسئول حرکت و احساس است. برای تسلط بر این سیستم باید تمرین مداوم انجام شود.

این مطالعه همچنین بر نقش آموزش طولانی مدت برای کاربران بالقوه تاکید کرد. پروفسور میلان خاطرنشان می‌کند که یکی از شرکت‌کنندگان که در پایان مطالعه عملکرد استثنایی داشت در چند جلسه آموزشی اول با مشکل مواجه بود.

این پروژه یکی از اولین پروژه‌ها در نوع خود است که به برقراری ارتباط بین ماشین و انسان با استفاده از ذهن می‌پردازد. این افراد معمولاً در اثر تصادف، توانایی حرکت خودمختار قسمت‌های بالا و پایین بدن خود را از دست می‌دهند.

اکنون محققان می‌خواهند دریابند که چرا یک فرد در طول دوره آموزشی بهبودی را تجربه نکرده است. آنها معتقدند تجزیه و تحلیل دقیق‌تر سیگنال‌های مغزی همه شرکت‌کنندگان، تفاوت‌ها را روشن می‌کند و راه را برای مداخلات درمانی در کسانی که در آینده با این فناوری دست و پنجه نرم خواهند کرد، می‌گشاید.

منبع: ایسنا