واسط مغز و رایانه: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
AA7102611 (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب‌ها: ویرایشگر دیداری ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه ویرایش پیشرفتهٔ همراه وظیفه تازه‌وارد
AA7102611 (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب‌ها: ویرایشگر دیداری ویرایش همراه ویرایش از وبگاه همراه ویرایش پیشرفتهٔ همراه وظیفه تازه‌وارد
خط ۶:
 
== مقدمه ==
این شاخه از علم با عناوین زیادی شناخته می‌شود که واسط مغز و رایانه (BCI or Brain Computer Interface)، رابط بین ذهن و دستگاه (Brain Machine Interface)، رابط نورونی مستقیم(Direct Neural Interface (DNI و رابط تلپاتی (Synthetic Telepathy Interface (STI تعدادی از این نامهاست و در جهت بهبود شناخت [[انسان]] از محیط پیرامونش و افزایش توانایی او در ارتباط با دستگاه‌ها مختلف فعالیت دارد. شروع تحقیقات روی BCI اولین بار در [[دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس]] (UCLA) تحت قراردادی که با سازمان پروژه‌های پیشرفته دفاعی [[دارپا]] بسته شد، آغاز شد و مقالاتی که در آن زمان داده شد، اولین‌هاشد؛اولین‌ها در این زمینه بودند.{{سخ}}
تحقیقات اولیه ابتدا بر روی پروتزهای نرونینورونی بود که در جهت بهبود [[بینایی]] و [[شنوایی]] و حرکات ارادی کاربرد داشت. با توجه به ساختار [[مغز]] پیامهایی که به وسیلهٔ الکترودها از دنیای بیرون به مغز داده می‌شود همانند سایر پیام‌های داخلی بدن پاسخ داده می‌شود.{{سخ}}
بیماری‌های مختلفی می‌توانند باعث صدمه دیدن [[سیستم عصبی]] عضلانی که مغز از طریق آن قادر به ایجاد ارتباط و اعمال کنترل به محیط خارج است شونداست،شوند. بیماری‌هایی از قبیل [[اسکلروز جانبی آمیوتروفیک|سختیدگی جانبی فروافتادگی عضلات]]، حمله به [[ساقه مغز]]، [[آسیب‌های مغزی-نخاعی]]،نخاعی، [[فلج مغزی]]، [[دیستروفی ماهیچه‌ای|دش ماهیچگی]] و [[فلج چندگانه]] مثال‌هایی از انواع بیماری‌هایی هستند که مسیر عصبی کنترل [[ماهیچه|عضلات]] در آن‌ها آسیب می‌بیند. در شرایط حاد بیماری، فرد مبتلا ممکن است تمام حرکات ارادی خود را از دست بدهد. حتی ممکن است حرکات [[چشم]] و [[تنفس]] که اعمالی غیرارادی هستند نیز امکان‌پذیر نباشد. به این‌گونه بیماران، اصطلاحاً [[نشانگان قفل‌شدگی]] گفته می‌شود. در غیاب روش‌هایی برای جبران [[فیزیولوژیکی]] آسیب‌های وارده در اثر این بیماری‌ها، سه انتخاب برای بازآفرینی عملکرد طبیعی بیماران وجود دارد:<ref>ف. ممشلی، سیتم BCI، پایان‌نامه کارشناسی، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1381</ref>
# افزایش قابلیت‌های مسیرهای عصبی-عضلانی باقی‌مانده.
# بازسازی عملکرد از دست رفته توسط عبور از مناطق آسیب دیده در مسیر عصبی.
# فراهم آوردن مسیر ارتباطی جدید و غیرماهیچه‌ای برای مغز است که از طریق آن بتواند مستقیماً پیام‌ها و دستورالعمل‌های کنترلی را به محیط خارج ارسال نماید که به آن '''رابط مغز و رایانه''' می گویند.{{سخ}}
خصوصیتی که این رابط‌های مغز و رایانه را از سایر وسایل ارتباطی مجزا می‌کند، عدم نیاز به حرکتی آشکار در بدن به منظور انتقال اطلاعات می‌باشد. بدین ترتیب در حالتی ایده‌آل شخص باید بتواند بی حرکت در جای خود نشسته و با تمرکز بر برخی افکار و تولید [[امواج مغزی]] مناسب منظور خود را بیان کند. با توجه به عدم امکان تحرک در برخی بیماران، اهمیت این موضوع بیشتر نمایان می‌شود.
مطالعات متعددی نشان دهنده تأثیر فعالیت‌ها و تصورات ذهنی گوناگون بر امواج مغزی بوده‌اند. به عنوان مثال، توان باند [[آلفا]] در هنگام عملیات لفظی در [[نیمکره]] چپ نسبت به نیمکره راست کمتر می‌شود. این در حالی است که دربارهٔ عمل تصور دوران سه بعدی این موضوع برعکس است. به این پدیده اصطلاحاً عدم تقارن باند آلفا می‌گویند. به عنوان مثالی دیگر، تصمیم به حرکت می‌تواند یک ریتم خاص به نام [[ریتم]] [[میو]] را در سیگنال مغزی کاهش داده یا بلوکه نماید. نتیجه پژوهشی که توسط [[دویل]] بر عملیات حرکتی و غیر حرکتی انجام گرفت نشان می‌دهد که عملیاتی که منجر به تحریک قسمت‌های حرکتی مغز شوند، باعث ایجاد عدم تقارن بیشتری بین دو نیمکره می‌گردند. در یک تعبیر کلی این پژوهش‌ها نشان دهنده وجود تفاوت‌های قابل اندازه‌گیری در سیگنال مغزی که مرتبط با تصورات یا عملیات ذهنی متفاوت هستند، می‌باشد. به عنوان مثال، چنانچه ما بتوانیم با دقت بالا تفاوت بین یک عمل ذهنی که تحریک‌کننده نیمکره راست و عمل دیگری که تحریک‌کننده نیمکره چپ است را از یکدیگر و هر دو را از حالت استراحت تشخیص دهیم می‌توانیم یک الفبای سه حرفی داشته باشیم؛ بنابراین شخص می‌تواند با ترجمه تفاوت‌های سیگنال EEG خود در قالب حروف، ۲۷ کلمه گوناگون بسازد. با در نظر گرفتن فرض‌های زیر، شخص می‌تواند دستورها متعددی صادر نماید:
-حرف A نشانگر یک فعالیت ذهنی تحریک‌کننده نیمکره راست