ساخت دستگاهی برای بازی با ذهن

ابزاری که بتواند نت های موسیقی را بر اساس سیگنال های مغز یک فرد، منتشر کند، جدید ترین نمونه از فناوری کنترل ذهن است که می تواند به افراد مبتلا به نقص های حرکتی کمک کند تا ارتباط بهتری با دنیا برقرار کنند.

گویا آی تی – دستگاهی که عصب شناسان، آن را Encephalophone نام گذاری کرده اند، قرار نیست که به زودی وارد ۴۰ اختراع برتر دنیا شود، اما می تواند به افرادی که دچار سکته شده اند یا معلولیت های حرکتی دارند، کمک کند تا با موسیقی ارتباط برقرار کنند، اقدامی که نشان داده شده است می تواند در روند درمانی ان ها تأثیر مهمی داشته باشد.
با توجه به اینکه تنها با گذشت یک دهه از معرفی روش ثبث نوار مغزی، می توانیم از امواج صوتی برای بررسی فعالیت مغز استفاده کنیم، ترکیب صداهای الکترونیکی با امواج مغز، پدیده جدیدی نخواهد بود.
چیزی که در این نوآوری جدید است، میزان دقت و صحتی است که داوطلبان در تغییر دادن برخی نت های خاص در یک گام موسیقی، به کار برده اند.
مدت ها است که تلاش های مختلفی برای استفاده از رابط های مغزی با کامپیوتر (BCI) در ساخت موسیقی انجام شده است و برخی از آن ها نیز موفق بوده اند.
در سال ۲۰۱۱، محققانی در بریتانیا، از یک رابط BCI استفاده کردند تا به بیماران امکان انتخاب و تغییر شدت مجموعه ای از نت های از پیش تعیین شده را با تمرکز کردن روی آیکون های یک صفحه نمایش بدهند.

اما به کار گرفتن تمرکز برای فشردن یک دکمه مجازی، با انتخاب دقیق نت ها در یک گام موسیقی، زمین تا آسمان تفاوت دارد.
پیشرفت های صورت گرفته در فناوری BCI به تدریج موجب می شوند که امکان کنترل بیشتری روی فناوریهای مختلف وجود داشته باشد، و افرادی که به نحوی کنترل اعضای حرکتی خود را از دست داده اند بتوانند دوباره راه بروند، اجسام را در دست بگیرند یا حتی رانندگی کنند.

یا در این حالت خاص، یک کیبورد مجازی را بنوازند.
یکی از محققان این طرح، توماس دوئل از موسسه علوم عصب شناسی سوئد و دانشگاه واشنگتن، که خود نیز در عین حال یک عصب شناس و یک نوازنده است می گوید:” ما در وهله اول می خواستیم ثابت کنیم افراد تازه کار – کسانی که هیچ آموزشی در مورد Encephalophone ندیده اند- می توانند دستگاه را با دقتی که بهتر از حالت تصادفی است، کنترل کنند.”
Encephalophone دستگاهی است که مجموعه های مختلفی از امواج مغزی را برای کنترل یک پیانو به کار می گیرد.
امواج مغزی معمولا اشکالی از فعالیت های الکتریکی هستند که در اثر نوسان های بسیار ناچیز ولتاژ در طول اعضای سلول ها در سیستم عصبی مرکزی، تولید می شوند.
الگوهای مختلف تغییر ولتاژ، فرکانس های مختلفی را ایجاد می کنند که از فرکانس های کوچک امواج دلتا، تا فرکانس های بزرگ امواج گاما متغیر هستند. تغییر در فعالیت ها در سراسر مغز، چه به صورت تغییر در میزان هوشیاری یا تمرکز باشد، می تواند تغییراتی جزئی در الگوهای مختلف امواج ایجاد کنند.
در این مورد خاص پژوهشگران امواج آلفا –که PDR نیز نامیده می شوند- و امواج مو را از بخش های تصویری و حرکتی قشر مغز جمع آوری کرده اند.
برای کالیبره کردن دستگاه، ۱۵ داوطلب بزرگسال از دو روش استفاده کردند. روش اول، باز کردن و بستن چشم ها به مدت ۱۵ ثانیه برای تغییر فعالیت قشر بینایی، و روش دوم، مشاهده کردن باز و بسته کردن دست راست افراد بود.

هر دو روش تغییرات صورت گرفته در فعالیت مغز را با هشت مقدار، در امتداد گام دو ماژور موسیقی مرتبط ساختند.
پس از برگزاری یک جلسه فردی مختصر به عنوان تمرین، از داوطلبان خواسته شد که یک نت را با سه بوق از Encephalophone تطبیق دهند.
نتایج به دست آمده، حیرت انگیز نبود، اما از حالت تصادفی بهتر بود.
دوئل می گوید:” این تازه کاران عملکرد نسبتا خوبی داشتند، که بسیار بهتر از احتمال شانسی بودن این موفقیت در اولین تلاش آن ها است.”
مطالعات نشان داده است که گوش دادن به موسیقی می تواند برای افرادی که دچار مشکلات عصبی ناشی از سکته هستند، مزایای درمانی داشته باشد.
برای افرادی که پیش از آنکه توانایی صحبت کردن یا استفاده از اعضای خود را از دست داده باشند، نوازندگی می کرده اند، ساخت موزیک قطعا اثراتی فراتر از مزایای درمانی خواهد داشت – نوازندگی می تواند به آن ها کمک کند که هویت از دست رفته خود را مجددا پیدا کنند.
دوئل می گوید:” من فکر کردم که استفاده از یک ابزار رابط کامپیوتری-مغزی برای نواختن موسیقی بدون نیاز به حرکت، می تواند کار فوق العاده ای باشد.”
دوئل و همکارانش با افراد بیشتری در ارتباط هستند تا متوجه شوند که با آموزش های بیشتر تا چه اندازه می توانند عملکرد افراد در استفاده از Encephalophon را بهبود ببخشند.
طبق اظهارات دوئل:” Encephalophone پتانسیل خوبی برای بهتر کردن روند بهبود بیمارانی دارد که دچار سکته مغزی شده اند، یا ناتوانی های حرکتی دارند.”