يأمل عدد كبير من العلماء في أن يوفر التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي يوماً الأدوات التي تسمح بتعزيز شعور الراحة وتحسين الأداء المعرفي في حياتنا الشخصية وأماكن عملنا. سعياً إلى تحقيق هذا الهدف، أجرت «كلية تاندون للهندسة» في جامعة نيويورك دراسة جديدة لوصف نظام الحلول الحسابية MINDWATCH الذي يجمع بيانات عن حالة الدماغ بطريقة غير غازية.
يحلل هذا النظام النشاط الدماغي انطلاقاً من بيانات تجمعها عصابة رأس وجهاز قابل للارتداء حول المعصم. افتعل الباحثون في هذه الدراسة حالات دماغية مختلفة عبر استعمال «مشغلات آمنة» مثل الأصوات، والنكهات، والروائح. حللت الدراسة أثر تعزيز نشاط الموجة الدماغية «بيتا باند» المرتبطة بتحسين الأداء المعرفي عبر استعمال مشغلات آمنة.
اكتشف الباحثون أن سماع الموسيقى وشرب القهوة يرتبطان بزيادة قوة نشاط موجة «بيتا». هم اختبروا أيضاً أثر العطور التي أضعفت قوة الموجة مقارنةً بما كانت عليه في بداية التجربة، لكنها حسّنت في المقابل مستوى الأداء في اختبارات معرفية أخرى.
كان لافتاً أن يستنتج الباحثون أن الموسيقى التي ابتكرها الذكاء الاصطناعي أنتجت إشارات «بيتا» أقوى من الموسيقى التقليدية. نُشرت نتائج البحث في مجلة «ساينتفيك ريبورتس».
يثبت نجاح الدراسة في استعمال موسيقى الذكاء الاصطناعي أن المشغلات الآمنة، مثل الموسيقى، يمكن تفعيلها لزيادة نشاط موجة «بيتا».
يوضح المشرف الرئيسي على البحث، حميد فكري أزغومي: «استعملنا في هذه الدراسة شبكات عصبية من التعلم الآلي لتلحين موسيقى جديدة استناداً إلى المقاطع المفضلة لدى كل فرد. شملت مقاربتنا تعريض المشاركين لمقاطع موسيقية معروفة ومهدئة لقياس ميولهم الشخصية».
طُلِب من المشاركين أن يحددوا خياراتهم المفضلة عبر استعمال نماذج من ثلاث قواعد بيانات موسيقية: موسيقى كلاسيكية، و»موسيقى خيالية» مأخوذة من ألعاب فيديو، وموسيقى الجاز.
تسمح تقنية MINDWATCH بتشغيل الأجهزة القابلة للارتداء وكأنها واجهات بين الأدمغة والحواسيب. هي تهدف إلى فك شيفرة الحالات الدماغية الداخلية التي تترافق مع التحفيز المعرفي وتحسين الأداء، ما يُسهّل تعقب هذه الحالات المعرفية وتحسينها وتطبيقها في الحياة اليومية».
توضح الدكتورة روز فقيه التي شاركت في الإشراف على البحث الجديد: «يؤدي تنشيط الجهاز العصبي اللاإرادي إلى حصول تغيرات بسيطة في نشاط التعرق، ما يؤدي إلى تغيير التوصيل الكهربائي للجلد الذي يمكن قياسه عبر استعمال بعض الأجهزة القابلة للارتداء».
استعمل الباحثون في الدراسة أربطة المعصم Empatica E4 وعصابات الرأس Muse لالتقاط الموجات الدماغية لدى المشاركين ومراقبتها.
توضح فقيه: «نأمل في أن تسمح هذه الأداة غير الغازية، التي تُستعمل لمراقبة نشاط الموجات الدماغية، بتحسين الأداء المعرفي في ظروف متنوعة عبر وسائل غير غازية. ستكون المشغلات الآمنة الأخرى التي يفكر بها العلماء عبارة عن حوافز بصرية مهدئة، مثل صور مناظر هادئة، وممارسات التأمل، والذبذبات السلسة، والتفاعلات اللمسية، وتقنيات الواقع الافتراضي، وتجارب الروبوتات العلاجية. يهدف نظام MINDWATCH في نهاية المطاف إلى تنظيم التحفيز المعرفي ومستوى الأداء في الوقت الحقيقي لتحسين المزاج والأداء بطريقة شخصية وتكيفية وقوية. نحن نأمل أيضاً في أن يعوض هذا النظام عن النقص القائم في عدد قواعد البيانات المتاحة للعلن بفضل التعلم الآلي».
في النهاية، يستنتج أزغومي: «تُركّز هذه الدراسة على النتائج التي توصّل إليها نظام «بيتا باند»، لكن قد تسمح قواعد بياناتنا الواسعة لباحثين آخرين بإجراء أبحاث مستقبلية لرصد خصائص بارزة أخرى. قد تُمهّد هذه الجوانب غير المستكشفة لزيادة معلوماتنا حول الفيزيولوجيا العصبية البشرية، فتطرح فكرة وافية عن الديناميات المعرفية الناشطة».
