يقوم الذكاء الاصطناعي بفك تشفير نشاط الدماغ البصري، ويكتب تسميات توضيحية له

يقوم الذكاء الاصطناعي بفك تشفير نشاط الدماغ البصري، ويكتب تسميات توضيحية له

بقلم ماكس كوزلوف ومجلة الطبيعة

إن قراءة عقل شخص ما باستخدام تسجيل نشاط دماغه قد يبدو أمرا مستقبليا، لكنه الآن أصبح أقرب إلى الواقع بخطوة واحدة. تعمل تقنية جديدة تسمى “التسمية التوضيحية للعقل” على توليد جمل وصفية لما يراه الشخص أو يتصوره في ذهنه باستخدام قراءة نشاط الدماغ، بدقة مذهلة.

هذه التقنية الموصوفة في ورقة نشرت اليوم في تقدم العلومويقدم أيضًا أدلة حول كيفية تمثيل الدماغ للعالم قبل صياغة الأفكار في الكلمات. وقد يكون قادرًا على مساعدة الأشخاص الذين يعانون من صعوبات لغوية، مثل تلك الناجمة عن السكتات الدماغية، على التواصل بشكل أفضل.

يتنبأ النموذج بما ينظر إليه الشخص “مع الكثير من التفاصيل”، كما يقول أليكس هوث، عالم الأعصاب الحسابي في جامعة كاليفورنيا، بيركلي. “هذا أمر صعب القيام به. ومن المدهش أن تتمكن من الحصول على هذا القدر من التفاصيل.”

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

المسح والتنبؤ

لقد تمكن الباحثون من التنبؤ بدقة بما يراه الشخص أو يسمعه باستخدام نشاط الدماغ لأكثر من عقد من الزمن. لكن فك تشفير تفسير الدماغ للمحتوى المعقد، مثل مقاطع الفيديو القصيرة أو الأشكال المجردة، أثبت أنه أكثر صعوبة.

وقد حددت المحاولات السابقة فقط الكلمات الرئيسية التي تصف ما شاهده الشخص، وليس السياق الكامل، والذي قد يشمل موضوع الفيديو والأحداث التي تحدث فيه، كما يقول توموياسو هوريكاوا، عالم الأعصاب الحسابي في مختبرات علوم الاتصالات NTT في كاناجاوا باليابان. ويضيف أن محاولات أخرى استخدمت نماذج الذكاء الاصطناعي (AI) التي يمكنها إنشاء بنية الجملة بنفسها، مما يجعل من الصعب معرفة ما إذا كان الوصف ممثلًا بالفعل في الدماغ.

استخدمت طريقة هوريكاوا لأول مرة نموذجًا للذكاء الاصطناعي عميق اللغة لتحليل التسميات التوضيحية النصية لأكثر من 2000 مقطع فيديو، وتحويل كل مقطع إلى “توقيع معنى” رقمي فريد. تم بعد ذلك تدريب أداة منفصلة للذكاء الاصطناعي على عمليات مسح أدمغة ستة مشاركين وتعلمت كيفية العثور على أنماط نشاط الدماغ التي تطابق كل توقيع معنى أثناء مشاهدة المشاركين لمقاطع الفيديو.

بمجرد تدريبه، يمكن لجهاز فك تشفير الدماغ هذا قراءة مسح جديد للدماغ من شخص يشاهد مقطع فيديو والتنبؤ بتوقيع المعنى. بعد ذلك، سيبحث منشئ نص مختلف يعمل بالذكاء الاصطناعي عن الجملة الأقرب إلى توقيع المعنى الذي تم فك شفرته من دماغ الفرد.

على سبيل المثال، شاهد أحد المشاركين مقطع فيديو قصيرًا لشخص يقفز من أعلى شلال. باستخدام نشاط الدماغ، خمن نموذج الذكاء الاصطناعي سلاسل من الكلمات، بدءًا من “تدفق الربيع”، مرورًا بـ “فوق سقوط الماء السريع” في التخمين العاشر وصولاً إلى “يقفز شخص فوق شلال مياه عميق على سلسلة من التلال الجبلية” في التخمين رقم 100.

كما طلب الباحثون من المشاركين أن يتذكروا مقاطع الفيديو التي شاهدوها. نجحت نماذج الذكاء الاصطناعي في إنتاج أوصاف لهذه الذكريات، مما يدل على أن الدماغ يبدو أنه يستخدم تمثيلًا مشابهًا لكل من المشاهدة والتذكر.

قراءة المستقبل

يمكن لهذه التقنية، التي تستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي غير الجراحي، أن تساعد في تحسين العملية التي من خلالها يمكن لواجهات الدماغ والحاسوب المزروعة أن تترجم التمثيلات العقلية غير اللفظية للأشخاص مباشرة إلى نص. يقول هوث، الذي طور نموذجًا مشابهًا في عام 2023 مع زملائه لفك تشفير اللغة من تسجيلات الدماغ غير الجراحية: “إذا تمكنا من القيام بذلك باستخدام هذه الأنظمة الاصطناعية، فربما يمكننا مساعدة هؤلاء الأشخاص الذين يعانون من صعوبات في التواصل”.

يقول هوث إن هذه النتائج تثير مخاوف بشأن الخصوصية العقلية، حيث يقترب الباحثون من الكشف عن الأفكار الحميمة والعواطف والظروف الصحية التي يمكن، من الناحية النظرية، استخدامها للمراقبة أو التلاعب أو التمييز ضد الناس. ويقول كلاهما إن نموذج هوث ولا نموذج هوريكاوا لم يتجاوزا الحدود، لأن هذه التقنيات تتطلب موافقة المشاركين، ولا تستطيع النماذج تمييز الأفكار الخاصة. يقول هوث: “لم يُظهر أحد أنه يمكنك فعل ذلك حتى الآن”.

تم نسخ هذه المقالة بإذن وكان نشرت لأول مرة في 5 نوفمبر 2025.

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.