الأوشام المؤقتة التي يمكنها قراءة الدماغ هي مستقبل الأجهزة القابلة للارتداء

خارج Soundcloud مغني الراب والمصارعين المحترفين مثل الراحل بام بام بيجلو، وشم الرأس ليس شيئًا يواجهه معظمنا بشكل منتظم. إذا تمكن الباحثون في جامعة غراتس للتكنولوجيا في النمسا واثنين من مختبرات الأبحاث الأوروبية الأخرى من تحقيق هدفهم، فقد يكون كل هذا على وشك التغيير. قد يصبح وشم الرأس هو القاعدة — وشم الرأس الذي يقرأ الأفكار، ويحمل قطبًا كهربائيًا. ومثل النكتة القديمة عن النادل والذبابة في حساء الرجل، فإننا جميعاً سوف نرغب في الحصول على هذه الأشياء.

قبل أن نمضي قدمًا، لا، الوشم ليس دائمًا. “نحن نستخدم الوشم المؤقت مثل تلك المخصصة للأطفال؛ "نفس الشيء الذي قد تستخدمه لنقل رسم كاريكاتوري أو رسم لأغراض إبداعية إلى بشرتك." فرانشيسكو جريكووقال أستاذ مساعد في معهد فيزياء الحالة الصلبة بالجامعة لـ Digital Trends. "نحن نستخدم ورق [الوشم القياسي] كركيزة ثم نطبع فوقه دوائر مصنوعة من بوليمر موصل، باستخدام طابعة نافثة للحبر."

يقوم المتلقي بلصق واحد أو أكثر من أقطاب الوشم اللاصقة هذه على فروة رأسه. يمكن بعد ذلك استخدام الوشم لتسجيل إشارات الدماغ عالية الجودة لتخطيط كهربية الدماغ (EEG) الصادرة حديثًا من فروة الرأس. وعلى النقيض من الأقطاب الكهربائية الهلامية، ليست هناك حاجة لواجهة سائلة ولا يمكن للوشم أن يجف. حتى الشعر الذي ينمو من خلال غشاءها الرقيق للغاية لا يمنعها من أداء وظيفتها بفعالية.

في حين أن أقطاب الوشم ليست مرئية تمامًا (أي شخص يحلق أصلعًا ويرتدي لوحة دائرة صغيرة ملتصقة برأسه قد يكون لديه وهي عادة مضحكة تتمثل في كونها واضحة)، فهي لا تتداخل مع مرتديها بالطريقة التي قد تفعلها سماعة الرأس التقليدية ذات القطب الكهربائي EEG. إن حقيقة إمكانية تطبيقها ومن ثم نسيانها هي أحد أكثر جوانبها إثارة؛ مما يجعلها مناسبة تمامًا للقياسات طويلة المدى. يبقون حتى يتم فركهم بالماء والصابون لإزالتهم.

استوديو الوشم الأكثر تقنية في العالم

قام مختبر غريكو، وهو مختبر المواد التطبيقية للإلكترونيات المطبوعة والناعمة (LAMPSe)، بتطوير أول أقطاب كهربائية للوشم في عام 2015. كانت أول حالة استخدام لهذه النقلات اللاصقة هي قياس معدل ضربات القلب ونشاط العضلات. وبعد مرور نصف عقد من الزمن، قام غريكو وآخرون بتحسين التكنولوجيا بحيث يمكن استخدامها لقياس موجات الدماغ بكل جزء من الفعالية بنفس الفعالية. تم تنفيذ هذا العمل بالتعاون مع باحثين في كل من فرنسا، في المدرسة الوطنية العليا للمناجم دي سانت إتيان، وفي إيطاليا بواسطة لورا فيراري في معهد BioRobotics في Scuola Superiore Sant'Anna.

"كان تخطيط أمواج الدماغ (EEG) أو تخطيط كهربية الدماغ دائمًا هو الخطوة الأكثر تحديًا". إسما إسماعيلوفا، قائد مجموعة المنسوجات الإلكترونية الحيوية في قسم الإلكترونيات الحيوية في المدرسة الوطنية العليا للمناجم في سانت إتيان، لصحيفة Digital Trends. "لقد وصلنا الآن إلى الخطوة النهائية حيث يمكننا جمع الموجات الدماغية ذات السعة المنخفضة والتردد العالي. من الصعب للغاية اكتشاف هذا النوع من النشاط”.

هناك أسباب متعددة تجعل جمع بيانات الدماغ مفيدًا. واحد للمراقبة. لقد أظهر قارئ مخطط كهربية القلب (ECG) الموجود في ساعة Apple Watch بالفعل بشكل مقنع لماذا يمكن أن تكون الأجهزة القابلة للارتداء التي تراقب علاماتنا الحيوية باستمرار مفيدة. في حالة ساعة Apple Watch، يمكن أن تكون هناك حالات مثل الرجفان الأذيني، وهو عدم انتظام ضربات القلب الذي يمكن أن يسبب السكتات الدماغية. يمكن رصدها من خلال المراقبة المستمرة لنبضات قلب مرتديها. إذا حدث خطأ ما، يمكن للساعة الذكية تنبيه المستخدم حتى يتمكن من طلب المساعدة الطبية.

في الوقت الحاضر، لا يوجد شيء اسمه مراقبة منتظمة للموجات الدماغية. يمكن تشخيص الحالات العصبية مثل الصرع باستخدام تقنية تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، لكن من غير المرجح أن يخضع المرضى لمراقبة منتظمة (أو حتى غير منتظمة) للموجات الدماغية بعد ذلك. «في حالة الصرع، لا يمكنك حقًا التنبؤ بالأزمة؛ وأوضحت إسماعيلوفا: "يجب أن تكون قادرًا على مراقبة المريض". "هذا النوع من القطب يمكن أن يكون يستخدم لمراقبة المريض في المنزل لمساعدة الأطباء على فهم أصول [المرض] وكيفية انتشاره. يمكنهم تقييمه مع مرور الوقت."

خطوة نحو واجهات الدماغ والحاسوب

هناك حالات استخدام عملية أخرى أيضًا. ويعتقد جريكو أن هذه التقنية غير الجراحية لمراقبة الموجات الدماغية قد تكون خطوة حاسمة في هذا الاتجاه بناء واجهات الدماغ والحاسوب.

وقال: "أحد الأشياء الرائعة التي يمكن أن تكون ممكنة، والتي نحاول دراستها الآن، هو التقاط المعلومات من الدماغ [لاستخدامها في تطبيقات مختلفة]". "على سبيل المثال، يمكنك التقاط هذه المعلومات، وإرسالها مباشرة عبر واجهة الدماغ والحاسوب، واستخدامها لتحفيز عضلات المريض المشلول. في المريض المشلول، يعمل الدماغ بشكل مثالي، وتعمل العضلات بشكل مثالي، ولكن يتم فقد الاتصال العصبي بين هاتين النقطتين. يمكننا أن نحاول استعادة انقطاع الاتصال عن طريق واجهة الدماغ والكمبيوتر.

ثم هناك جميع التطبيقات المحتملة الأخرى لواجهة الدماغ الحاسوبية، مثل مراقبة الحالة المزاجية أو الرغبات والحصول على المعلومات الصحيحة في الوقت المناسب. وقد يكون من الممكن أيضًا الجمع بين قطب الوشم الذي يراقب الدماغ والوشم المؤقت الذي يراقب نشاط العضلات في أجزاء أخرى من الجسم كمصدر إضافي للبيانات.

هل يعتقد جريكو أنه خلال حياتنا، قد يكون الاستيقاظ ووضع جهاز استشعار للوشم منخفض التكلفة يمكن ارتداؤه أمرًا شائعًا مثل ارتداء ساعتنا أو انزلاق ساعتنا؟ هاتف ذكي في جيوبنا؟ قال: "نعم، أعتقد ذلك، لأن هناك الكثير من التطبيقات العملية في الحياة اليومية [حيث يمكن أن يكون ذلك مفيدًا]".

في الوقت الحاضر، لا يزال هذا العمل بمثابة عرض توضيحي لإثبات المفهوم وليس أي شيء جاهز للتسويق تجاريًا. لا يزال يتعين تنفيذ معالجة المعلومات عن طريق توصيل الأقطاب الكهربائية بجهاز خارجي. ومع ذلك، يشير جريكو إلى أن مجموعات بحثية أخرى مشغولة بالعمل على الأجهزة القابلة للارتداء والتي يمكن أن تمكن من معالجة هذه المعلومات على الجسم. ومن الممكن أيضًا أن يتم نقله لاسلكيًا إلى هاتف ذكي أو ساعة ذكية.

كل هذا يبقى مجرد تكهنات في الوقت الراهن. ولكن، كما هو الحال مع الكثير من الأجهزة الحديثة القابلة للارتداء، فإن حالات الاستخدام هذه موجودة في عالم الخيال العلمي فقط إلى أن تختفي فجأة.

وكانت ورقة تصف البحث نشرت مؤخرا في مجلة npj للإلكترونيات المرنة.

توصيات المحررين

• سماعات قراءة الدماغ موجودة هنا لتمنحك التحكم في التحريك الذهني
• يستحوذ Facebook على شركة ناشئة قامت ببناء سوار معصم لقراءة الأفكار
• يمكن أن تتيح لك "واجهة الدماغ والحاسوب" الخاصة بفيسبوك الكتابة بعقلك
• يمكن لـ "صور الفيديو العميقة" الواقعية بشكل مخيف أن تنقل الأخبار المزيفة إلى المستوى التالي
• تتيح لك الذراع الثالثة التي يتحكم فيها الدماغ الارتقاء بمهامك المتعددة إلى المستوى التالي

ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.