ا.د. حسن محمود موسى أبو المعالي
كلية الصيدلة
أشعلت شركة Neuralinkالتي يقودها Elon Musk، الخيال برؤيتها الطموحة لدمج الذكاء البشري والآلي. وفي قلب هذه الرؤية يقع التطبيق الذي يدمج الدماغ والحاسوب عن طريق رقاقة Neuralink، والتي تعتبر معجزة صغيرة مصممة لسد الفجوة بين الخلايا العصبية والإشارات الرقمية. وإن التعمق في بنيتها وطريقة عملها يكشف قصة رائعة عن الهندسة المتوافقة حيوياً وعلم الأعصاب المتطور. ومن المرجح ان تقود الى إحداث ثورة في فهمنا للدماغ البشري وإمكاناته الهائلة
الفروق بين رقائق “نيورالينك” ورسم كهربية الدماغ (EEG)
تُعد كلٌّ من رقائق “نيورالينك” ورسم كهربية الدماغ (EEG) تقنيات تتشارك في فهم الدماغ والتفاعل معه، لكنهما تتميزان ببعض الاختلافات الرئيسية:
الهدف:
رقائق نيورالينك: تهدف إلى التفاعل المباشر مع الخلايا العصبية الفردية في الدماغ، مما يسمح بتواصل ثنائي الاتجاه. يمكن أن يؤدي ذلك إلى استعادة الوظائف المفقودة وتعزيز القدرات المعرفية وحتى السماح بالتحكم المباشر في الكمبيوتر باستخدام الدماغ.
رسم كهربية الدماغ: يقيس النشاط الكهربائي للدماغ من خارج الجمجمة باستخدام أقطاب كهربائية موضوعة على فروة الرأس. يوفر صورة أوسع لنشاط الدماغ ولكنه لا يقدم نفس مستوى الدقة والتفاصيل التي توفرها رقائق نيورالينك.
مدى اختراق الجسم:
رقائق نيورالينك: مخترقة للجسم، وتتطلب زراعة جراحية في الدماغ. وهذا يجعلها أكثر خطورة وتعقيدًا من رسم كهربية الدماغ.
رسم كهربية الدماغ: غير مخترق للجسم ولا يتطلب أي تدخل جراحي. وهذا يجعله أكثر سهولةً للمستخدم، ولكنه يحد أيضًا من قدراته.
الحصول على المعلومات:
رقائق نيورالينك: يمكنها الوصول إلى نشاط الخلايا العصبية الفردية وتسجيله، مما يوفر رؤية عالية الدقة لنشاط الدماغ.
رسم كهربية الدماغ: يقيس فقط النشاط الكهربائي المشترك لمجموعات كبيرة من الخلايا العصبية، مما يجعل من الصعب تحديد مناطق أو وظائف محددة في الدماغ.
التطبيقات:
رقائق نيورالينك: لديها القدرة على مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك استعادة الوظائف الحسية والحركية المفقودة، وعلاج الاضطرابات العصبية، وتعزيز القدرات المعرفية.
رسم كهربية الدماغ: يستخدم بشكل أساسي في التطبيقات البحثية والسريرية، مثل تشخيص الصرع، ودراسة اضطرابات النوم، ومراقبة نشاط الدماغ أثناء التخدير.
مكونات شريحة Neuralink
ان شريحة Neuralink هي جهاز صغير بحجم العملة المعدنية يتم زرعه في الدماغ من خلال عملية جراحية طفيفة التوغل. وهي تتكون من آلاف الأقطاب الكهربائية البوليمرية المرنة، باقطار أرق من شعرة الإنسان، وهي مصممة للتفاعل مع الخلايا العصبية. وتلتقط هذه الأقطاب النشاط الكهربائي للدماغ، وتحوله إلى إشارات رقمية يمكن تفسيرها بواسطة الأجهزة الالكترونية الخارجية.
وان الشريحة نفسها هي مثال رائع للتصنيع الدقيق. بالاضافة الى ذلك هي مغلفة بغلاف محكم التغليف ومتوافق حيويًا مع جسم الانسان، وهي تضم ايضا دائرة متكاملة خاصة بالتطبيق (ASIC) مسؤولة عن معالجة الإشارات وإدارة الطاقة والاتصال اللاسلكي.
مكونات نظام العقل والآلة (نظام Neuralink )
ان شريحة Neuralink هي مجرد جزء من نظام معقد مصمم لتسهيل التفاعل السلس بين الدماغ البشري والحاسوب. ويتضمن النظام الاتي:
ا- الروبوت الجراحي: يضمن روبوت مصمم خصيصًا بدقة بحجم يجعل عملية زراعة الشريحة آمنة ودقيقة.
ب- الرابط: يضم جهاز صغير خلف الأذن مكون من بطارية ورقائق الاتصال والمكونات الضرورية الأخرى. وينقل البيانات لاسلكيًا بين الشريحة والأجهزة الخارجية.
ج- مفكك التشفير: تقوم الخوارزميات المتقدمة بتحليل البيانات العصبية التي تلتقطها الشريحة، وفك تشفير إشارات الدماغ وترجمتها إلى أوامر قابلة للتنفيذ.
ما هي آلية عمل رقاقة Neuralink؟
يمكن تقسيم عملية رقاقة Neuralink إلى ثلاث مراحل:
1- اكتساب الإشارة العصبية:
تلتقط المجسات الكهربائية النشاط الكهربائي الذي تولده الخلايا العصبية القريبة أثناء إطلاقها للاشارات الكهربائية.
ويسهل الغلاف نقل الإشارة بكفاءة ويقلل من الضوضاء في الخلفية.
2- المعالجة على الرقاقة:
يقوم OCPU بتصفية الضوضاء غير ذات الصلة ويقوم بالضغط الأساسي للإشارة. وتقلل هذه المعالجة المسبقة من حجم البيانات المرسلة لاسلكيًا، مما يقلل من استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة.
3- نقل البيانات اللاسلكية وفك التشفير:
يتم إرسال البيانات العصبية المعالجة لاسلكيًا إلى جهاز فك تشفير خارجي .و يفسر جهاز فك التشفير الإشارات العصبية، ويترجمها إلى أوامر أو معلومات ذات مغزى. واعتمادًا على التطبيق، يمكن استخدام المعلومات التي تم فك تشفيرها للتحكم في الأجهزة الخارجية، اواستعادة وظائف الحواس أو الحركة المفقودة، أو حتى تقديم رؤى حول نشاط الدماغ لأغراض البحث العلمي.
ما هي التطبيقات المحتملة لشرائح Neuralink ؟
ان تطبيقات شرائح Neuralink المخططة واسعة جدا بوسع خيال الإنسان نفسه. متظمنة الاتي على سبيل المثال لا الحصر:
التطبيقات الطبية: يطمح ان توفر شرائح Neuralink استعادة وظائف الحواس والحركة المفقودة لدى الأفراد الذين يعانون من الشلل أو العمى أو الحالات العصبية الأخرى. مثل التحكم في الأطراف الاصطناعية بالافكار فقط أو استعادة البصر من خلال واجهات الدماغ والحاسوب.
تعزيز الإدراك البشري: يخطط للشرائح أن تعزز الذاكرة والتعلم وصنع القرار عن طريق تقديم ردود فعل في الوقت الفعلي وتعزيز القدرات المعرفية.
الاتصالات المباشرة بين الادمغة: يخطط لأن يصبح الاتصال المباشر من دماغ إلى دماغ حقيقة واقعة، مما يسمح بتبادل المعلومات الصامت والسهل بين الأفراد.
تطبيقات الوسائط البرمجية لربط الدماغ والحاسوب: يمكن لشرائح Neuralink إحداث ثورة في كيفية تفاعلنا مع التكنولوجيا، مما يسمح لنا بالتحكم في الأجهزة وإنشاء الاعمال الفنية وتجربة العوالم الافتراضية بدقة وترابط غير مسبوقين.
الاعتبارات الأخلاقية:
ان التنقل في مجال دمج الدماغ والحاسوب من الناحية الاخلاقية يعد اشبه بالتنقل في حقل ألغام. في حين أن إمكانات شرائح Neuralink لا يمكن إنكارها، إلا أن المخاوف الأخلاقية كثيرة. مثل خصوصية البيانات والأمن وإمكانية التلاعب بنشاط الدماغ. ليصبح الخط الفاصل بين تعزيز الإنسان والتلاعب الاصطناعي ضبابيًا بشكل متزايد، مما يتطلب تعاملا واعيا مع هذا الامر.
الطريق إلى الأمام: مستقبل شرائح Neuralink
لا تزال تقنية شرائح Neuralink في مراحلها الأولى، مع جهود البحث والتطوير المستمرة متضمنة التجارب السريرية التي تعمل على تحسين التكنولوجيا ومعالجة مخاوف السلامة والأخلاق.
وعلى الرغم من هذه التحديات، فإن شريحة Neuralink تمثل تحولًا نموذجيًا في فهمنا وتفاعلنا مع الدماغ. وإن إمكانية استعادة الوظائف المفقودة وتعزيز القدرات البشرية وكشف أسرار العقل تعد حقًا تحولا جذرا في مسار العلم والمعرفة. ومع استمرار Neuralink في رحلتها، فإننا نقف على أعتاب مستقبل يتلاقى فيه الذكاء البشري والآلي، الذي يدخلنا الى عصرًا جديدًا من الإمكانيات البشرية.
References
Ben Guarino, Elon Musk’s Neuralink Has Implanted Its First Chip in a Human Brain. What’s Next? The wealthiest person on Earth has taken the next step toward a commercial brain interface, scientific American, 2024.
Shaima, Mujiba & Nabi, Norun & Rana, Md & Islam, Md & Ahmed, Estak & Tusher, Mazharul & Mukti, Mousumi & Saad-Ul-Mosaher, Quazi. (2024). Elon Musk’s Neuralink Brain Chip: A Review on ‘Brain-Reading’ Device. Journal of Computer Science and Technology Studies. 6. 200-203. 10.32996/jcsts.2024.6.1.22.
Musk E; Neuralink. An Integrated Brain-Machine Interface Platform With Thousands of Channels. J Med Internet Res. 2019 Oct 31;21(10):e16194.
