لقد تطورت تقنية واجهة الدماغ والآلة (BMI) التي يطلق عليها اسم "التكنولوجيا السوداء" مرة أخرى. في الآونة الأخيرة، قام فريق Haihe Lab للتفاعل بين الدماغ والآلة بجامعة تيانجين، بالتعاون مع فرق من الجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا، بتطوير أول نظام تفاعل ذكي مفتوح المصدر في العالم لواجهة الدماغ والآلة، MetaBOC. يتيح هذا النظام التحكم بدون طيار لتدريب "الدماغ" على مهام مثل تجنب العوائق، والتتبع، والإمساك بواسطة الروبوتات، وإنجاز مجموعة متنوعة من المهام المستوحاة من حوسبة الدماغ.

مركز قيادة النظام هو "العقل" المزروع. وقد أثبت الفريق دوليًا لأول مرة دور المجالات الفيزيائية في تعزيز نمو وتطور الأعضاء الشبيهة بالدماغ البشري، موضحًا مبادئ وآليات الموجات فوق الصوتية المركزة منخفضة الكثافة في تنظيم الدماغ. وهذا يوفر لـ MetaBOC، وهو نظام واجهة بين الدماغ والآلة على الرقاقة، أساسًا أفضل للقدرات الذكية. ونشرت نتائج البحث مؤخرا في مجلة "برين" العالمية في مجال علم الأعصاب.

يُعرف الدماغ البشري بأنه المادة الأكثر تعقيدًا في العالم. حاليًا، في ظل موجة الاندماج والتفاعل بين الجيل القادم من أشكال الحياة والأشكال غير الحية، تحظى كيفية تحقيق "التحكم في العقل" من خلال زراعة "الأدمغة" في المختبر باستخدام تكنولوجيا الخلايا الجذعية باهتمام أكاديمي واسع النطاق في هذا المجال. لأبحاث واجهة الدماغ والآلة على الرقاقة.

قال البروفيسور مينغ دونغ، نائب رئيس جامعة تيانجين والمدير التنفيذي لمختبر هايخه لتفاعل الدماغ مع الآلة والتعايش بين الإنسان والآلة: "تُعدّ واجهة الدماغ والآلة المدمجة على رقاقة تقنيةً تجمع بين "أدمغة" مُستزرعة في المختبر (مثل أعضاء شبيهة بالدماغ) ورقائق أقطاب كهربائية لتشكيل دماغ مدمج على رقاقة، ما يُتيح التفاعل مع المعلومات الخارجية من خلال التشفير وفك التشفير والتحفيز والتغذية الراجعة". ويعتقد أن هذه الواجهة، باعتبارها فرعًا ناشئًا هامًا في مجال واجهات الدماغ والآلة، يُتوقع أن تُحدث ثورةً في تطوير التقنيات الرائدة مثل الذكاء الهجين والحوسبة الشبيهة بالدماغ.

في الوقت الحالي، لا تزال تكنولوجيا بناء واجهات الدماغ والآلة على الرقاقة في مهدها، وتتضمن العديد من العناصر الأساسية مثل الأسس الذكية، والاتصالات، والهجرة، والتكامل. ومن بين هذه العناصر، يعمل الأساس الذكي كوحدة معالجة مركزية (CPU) للجسم الذكي، حيث يعمل بمثابة جوهر لتحقيق ذكاء الدماغ على الرقاقة، بهدف محاكاة الدماغ وفك تشفيره بكفاءة.

واعترف البروفيسور شياو هونغ لي، من كلية جامعة تيانجين، بأن "الأعضاء الشبيهة بالدماغ، والتي تعتبر حاليًا النموذج التأسيسي الذكي الواعد، على الرغم من امتلاكها هياكل ووظائف مشابهة للدماغ البشري، لا تزال تواجه اختناقات مثل انخفاض النضج وعدم كفاية الإمداد بالمغذيات". حصل على درجة الدكتوراه في الطب ورئيس فريق واجهة الدماغ والآلة على الرقاقة في مختبر هايخه للتفاعل بين الدماغ والآلة والتعايش بين الإنسان والآلة.

من خلال أبحاثهم، اكتشف الفريق أن الموجات فوق الصوتية المركزة منخفضة الكثافة يمكن أن تعزز بشكل كبير تكاثر الخلايا السلفية العصبية وتمايز الخلايا العصبية، وزيادة سماكة الصفائح القشرية بطبقات أكثر وضوحًا، وتعزيز البنية التشابكية والنضج الوظيفي، وتشكيل في النهاية ثلاثي- شبكة عصبية ذات أبعاد عالية التعقيد والقدرة الحسابية. وهذا يوفر أساسًا ذكيًا أفضل لواجهات الدماغ والآلة الموجودة على الرقاقة.

وتؤكد الدراسة أيضًا أن الموجات فوق الصوتية المركزة منخفضة الكثافة يمكن أن تعزز التكامل والتفاعل بين الأعضاء الشبيهة بالدماغ والمضيفين، فضلاً عن المساهمة في تجديد وإصلاح عيوب النمو العصبي. توضح هذه النتائج الأولية التطبيق المحتمل لأنظمة الدماغ الموجودة على الرقاقة في مجال إعادة التأهيل الطبي.

يشمل نظام التفاعل الذكي MetaBOC لواجهة الدماغ والآلة على الرقاقة أربع وحدات رئيسية، مناسبة لأدمغة متعددة الأبعاد على الرقاقة، ومجهزة بنماذج تحفيز متنوعة، ودمج تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، وقادرة على القيام بمهام متعددة.

في المستقبل، سيعمل الفريق على استكشاف القضايا العلمية الرئيسية مثل الاتصال الذكي، والهجرة الذكية، والتكامل الذكي لواجهات الدماغ والآلة الموجودة على الرقاقة، بهدف تسريع ترجمة هذه التكنولوجيا إلى تطبيقات عملية.