كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يغير مستقبل صناعة الأطراف؟
بالنسبة لمليون مبتور جديد في جميع أنحاء العالم كل عام (واحد كل 30 ثانية) ، فإن فقدان أحد الأطراف يعني أنه يجب عليهم التكيف مع عالم جديد. لنأخذ الهند كمثال ، فهي واحدة من أكثر الدول كثافة سكانية في العالم. تم تكييف 3 في المائة فقط من مبانيها لاستيعاب الأشخاص ذوي الاحتياجات الخاصة ، ويوجد في البلاد أكثر من نصف مليون مبتور. من المرجح أن تزداد هذه الأرقام في جميع أنحاء العالم ، حيث من المحتمل أن تضاعف بعض البلدان ، مثل الولايات المتحدة ، أعدادها بحلول عام 2050 مع زيادة حالات الإصابة بأمراض الأوعية الدموية وغيرها من الحالات التي تؤدي إلى بتر الأطراف.
ومع ذلك ، فإن التقدم في مجال الأطراف الصناعية قد يساعد في تحسين حياة هؤلاء الأفراد وتعزيزها ، حتى لو لم يتحسن العالم من حولهم بالضرورة. في هذه المقالة ، سنحاول فهم ما قد يخبئه لنا مستقبل صناعة الأطراف ، وحيث يمكن للذكاء الاصطناعي أن يلعب دورًا في هذا المجال.
من الخشب إلى الأطراف الصناعية
في عام 2011 ، اكتشف علماء الآثار واحدة من أقدم “الأجهزة” المعروفة من صنع الإنسان ، وهي إصبع قدم خشبي دفن مومياء مصرية منذ حوالي 3000 عام. وجد الباحثون أنها بالفعل وسائل مساعدة عملية للمشي. على الرغم من مرور آلاف السنين ، لم تشهد الأطراف الصناعية تطورًا كبيرًا إلا في العقود القليلة الماضية مع ظهور الأطراف الروبوتية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي. في ورقة بحثية عام 2008 ، وصف الباحثون كيف استخدمت القرود نشاط الدماغ للتحكم في ذراع آلية. تم ذلك باستخدام أقطاب كهربائية مزروعة في الدماغ ، مما سمح لهم أيضًا بتناول الفاكهة ؛ كان أول طرف صناعي من نوعه يتحكم فيه الدماغ. منذ عام 2011 ، بدأ عصر جديد يتجلى من خلال الأطراف المعيارية ، بدءًا من ظهور أطراف ذكية يمكن التحكم فيها من خلال التحكم في العقل ولديها أيضًا القدرة على توفير تجربة استشعار الألم.
الحدود والقيود الذكية
أساس الجمع بين الذكاء الاصطناعي والأطراف الصناعية هو التفسير الحسابي للإشارات العصبية من عضلات المريض ، مما سيسمح بتحكم أكثر دقة في الطرف. في دراسة أجريت في شهر مارس الماضي ، وثق باحثون في جامعة ميشيغان طريقة جديدة لدمج التكنولوجيا مع المزيد من الأطراف (الأجزاء السفلية). تعتمد تقنيتهم على تجديد واجهة الأعصاب الطرفية ، حيث يستخدم الجراحون قطعة صغيرة من العضلات ويلفونها حول نهاية عصبية مبتورة لتوليد إشارات. ثم يطبق علماء الكمبيوتر خوارزميات التعلم الآلي لترجمة هذه الإشارات إلى حركات دقيقة للأطراف. هذا الإجراء مناسب لأي نوع من أنواع البتر ، وتمكن المشاركون في الدراسة من أداء ما وصفوه بحركات “دقيقة” ، مثل التقاط مكعبات ألعاب صغيرة وربط أصابعهم معًا ، وفقًا لقادة الدراسة.
في حين أن التكنولوجيا قد يكون لها إمكانات جيدة للتحكم الأكثر تعقيدًا لمبتوري الأطراف ، إلا أنها تتطلب زرع أجهزة استشعار للعضلات ، وهي تقنية معقدة ومكلفة وغير متوفرة على نطاق واسع حتى الآن. يعاني جهاز جامعة ميشيغان أيضًا من مشكلة لأنه يعتمد على آلية اتصال سلكية متصلة بجهاز كمبيوتر لا يبعد أكثر من مترين عن الجهاز. لذلك ، وفقًا لـ Cynthia Chistek ، إحدى مؤلفي التجربة المشاركين في الدراسة ، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لاستخدام الغرسات اللاسلكية غير المتصلة بجهاز كمبيوتر. علاوة على ذلك ، بصرف النظر عن عامل التكلفة كما ذكرنا سابقًا ، يجب أيضًا أن يكون الجهاز مرخصًا ومعتمدًا من قبل السلطات المختصة ، مما قد يحد من اعتماده. بالإضافة إلى ذلك ، ما زلنا نفتقر إلى فهم كيفية عمل آليات التغذية الراجعة في الجهاز العصبي البشري وتفرد الأنظمة العصبية الفردية ، مما يجعل من الصعب تدريب خوارزميات الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالنوايا البشرية. إذن هذا السؤال ليس مجرد سؤال هندسي أو برمجي ، ولكنه سؤال علمي أساسي
نظرًا لأن الروبوتات والتعلم الآلي يحرزان تقدمًا ثابتًا في صنع الأطراف ، فإن تكاليف تشغيل هذه الأدوات ستنخفض حتمًا ، وسيكون هناك أمل لأولئك الذين فقدوا أطرافهم. قد تمر بضع سنوات قبل أن نرى هذه التكنولوجيا مستخدمة على نطاق واسع في حياتنا ، لذلك نعتقد أن الوقت قد حان لنتطلع إليها.
كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يغير مستقبل صناعة الأطراف؟