قام باحثون في معهد وايزمان للعلوم في رحوفوت، إسرائيل ببناء نظام ذكاء اصطناعي يمكنه إعادة بناء ما ينظر إليه الشخص بناءً على فحص دماغه بالرنين المغناطيسي الوظيفي فقط - والتنبؤ بنشاط دماغ الشخص من صورة في الاتجاه الآخر - حسبما أفاد معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تكنولوجي ريفيو في 1 أكتوبر 2026.

تقوم هذه الأداة، التي طورتها عالمة الكمبيوتر ميشال إيراني وزملاؤها، بإعادة إنشاء الصور التي تم مشاهدتها بدقة لم تضاهيها الجهود السابقة لفك تشفير الدماغ. في المقارنات جنبًا إلى جنب، لا تحافظ عمليات إعادة بناء النموذج على الموضوع العام للمشهد فحسب، بل أيضًا على بنيته وموقعه ومحتواه - وهو ضعف مستمر في الأنظمة السابقة، والتي يمكن أن تولد موزة معقولة، ولكن نادرًا ما تولد الموزة التي رآها الشخص بالفعل. لمزيد من السياق حول هذه القصة، راجع تغطية صناعة الذكاء الاصطناعي.

كيف يعمل جهاز فك تشفير الدماغ

النظام عبارة عن "وحدة فك تشفير الدماغ" ذات فرعين. يتنبأ أحد الفروع ببنية الصورة - حيث توجد الألوان والأشكال في الإطار - بينما يتنبأ الفرع الثاني بمحتواها، على سبيل المثال مجموعة من الموز على طبق. تقوم هذه التنبؤات المجمعة بعد ذلك بتوجيه نموذج الانتشار، وهو نفس عائلة تقنيات الذكاء الاصطناعي التوليدية التي تقف وراء مولدات الصور والفيديو الحديثة، لإنتاج إعادة البناء النهائية.

بدأ الفريق من بيانات مسح الدماغ المتاحة للجمهور: عُرضت على المتطوعين مئات الصور أثناء استلقائهم على ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، التي تتتبع تدفق الدم المؤكسج عبر الدماغ كبديل للنشاط العصبي. استخدمت مجموعة إيراني مجموعات بيانات أحدث تم التقاطها بواسطة ماسحات ضوئية عالية الدقة، حيث يغطي كل فوكسل من النشاط ما يقرب من ملليمتر مكعب واحد من الأنسجة بدلاً من ثلاثة ملليمترات مكعبة تقريبًا من الماسح الضوئي القياسي.

التدريب على البيانات المستعارة

وكانت العقبة الرئيسية هي جوع البيانات. إن فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي عالية الدقة لشخص يشاهد آلاف الصور نادرة، والنماذج المطلوبة أكثر بكثير مما كانت موجودة. كان الحل البديل الذي توصل إليه الباحثون هو تدريب نموذج ثانٍ في الاتجاه المعاكس، وهو جهاز تشفير يتنبأ بالشكل الذي سيبدو عليه مسح الدماغ إذا عُرضت على الشخص صورة معينة.

من خلال تشغيل جهاز التشفير وجهاز فك التشفير ضد بعضهما البعض، يمكن للفريق إنشاء أزواج تدريب غير محدودة بشكل فعال. ابدأ بصورة النمر، وتوقع نشاط الرنين المغناطيسي الوظيفي الذي سينتجه، وأعد بناء الصورة من هذا النشاط، وقم بتحسين كلا النموذجين بناءً على عدم التطابق. وفقًا لإيراني، فإن حوالي 70% من بيانات التدريب جاءت في النهاية من صور لم يتم عرضها فعليًا على متطوع تم مسحه ضوئيًا.

أنتج هذا النهج ما يسميه الفريق جهاز تشفير الدماغ العالمي، وكانت كفاءته هي النتيجة الرئيسية. تتطلب أدوات فك التشفير السابقة عادةً حوالي 40 ساعة من بيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي لمعايرة شخص جديد. يحتاج جهاز فك التشفير الخاص بإيراني إلى ساعة واحدة تقريبًا، وهو فارق مهم لأن وقت الماسح الضوئي باهظ الثمن. وقال تومي سبراغ، عالم الأعصاب في جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، الذي لم يشارك في البحث: "لا يستطيع أحد منا تحمل تكلفة 40 ساعة من التصوير لموضوع جديد"، مشيراً إلى أن التصوير يمكن أن يكلف ما يقرب من 600 إلى 1000 دولار في الساعة. وقد تم تقديم النتائج في مؤتمر علم الأعصاب الحسابي الإدراكي في نيويورك في سبتمبر.

ما هو الصواب وما هو الخطأ

وفي اختبارات المقارنة، تفوقت الأداة في الأداء على أنظمة فك تشفير الدماغ الموصوفة سابقًا "بهامش كبير"، كما قال إيراني لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تكنولوجي ريفيو. انها ليست معصومة من الخطأ. وخلال مكالمة فيديو، أشارت إلى صورة كعكة أعاد النظام تشكيلها على شكل كومة من ثلاث شطائر، وكلب في حوض الاستحمام عاد على هيئة ماعز بنفس اللون في نفس الحوض.

من خلال تجميع البيانات عبر دراسات متعددة، حدد الفريق أيضًا مناطق الدماغ التي يبدو أنها تتقاسم الوظائف بين الأفراد، حيث استجابت منطقة واحدة لصور الطعام، وأخرى للرياضة. وتقول إيراني إنها تعمل الآن مع علماء الأعصاب لاستخدام الأدوات لرسم خريطة لكيفية تنظيم الدماغ للمعنى بشكل أكثر منهجية.

وعود للطب

الآمال الأكثر إلحاحا هي سريرية. يعتقد إيراني أن هذا النهج يمكن أن يساعد في نهاية المطاف الأشخاص الذين يعانون من متلازمة الانغلاق - المرضى المصابين بالشلل الكامل الذين لا يستطيعون التحدث أو الحركة - على التواصل باستخدام نشاط الدماغ وحده. كما أنها ترغب في توسيع نطاق هذه التقنية لتتجاوز الصور الثابتة إلى الفيديو والصوت، بهدف طويل المدى يتمثل في إعادة بناء المحتوى المتخيل، بما في ذلك الأحلام والمحتوى الحسي لذكريات الماضي الناتجة عن اضطراب ما بعد الصدمة.

ووصفت جودي إليس، عالمة أخلاقيات الأعصاب وأستاذة علم الأعصاب بجامعة كولومبيا البريطانية والتي لم تشارك في العمل، البحث بأنه "رائع". وقالت لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT Technology Review: "إن فكرة [استخدام هذا النهج] لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من حالات عصبية... علاجياً هي فكرة مثيرة للغاية".

مشكلة الخصوصية

تثير الدقة نفسها الاحتمال الذي كان هذا المجال يخشاه منذ فترة طويلة: استخراج الصور الذهنية للشخص دون موافقة ذات معنى. وقال سبراغ: "تبدو النتائج مثيرة للإعجاب للغاية". "ولكن إذا كانت هناك طريقة لاستخراج المعلومات حول ما تفكر فيه خلسة، فإن 150 عامًا من الخيال العلمي يمكن أن تتحقق في أي وقت، وهذا مثير للقلق في كثير من النواحي."

وتظل هذه المخاوف، حتى الآن، مقيدة بالفيزياء. يتطلب النظام من الشخص الاستلقاء داخل مغناطيس الرنين المغناطيسي الوظيفي متعدد الأطنان لساعات، وكل وحدة فك ترميز سابقة كانت بحاجة إلى معايرة واسعة النطاق لكل شخص. لكن متطلبات المعايرة هي على وجه التحديد ما اختصره فريق إيراني للتو بعامل العشرات، ولهذا السبب يهتم علماء الأخلاق بأداة تصادف أيضًا أنها تمثل اختراقًا بحثيًا.

إن الأهداف التالية لمجموعة وايزمان - الصور المتحركة والصوت، ثم المحتوى المتخيل والمحلم - ستختبر ما إذا كانت دقة التقنية ستبقى خارج الظروف التي يتم التحكم فيها بعناية في مختبر الماسح الضوئي. وإذا حدث ذلك، فسوف تتصاعد المناقشات المتعلقة بالتطبيقات الطبية والخصوصية معًا.

مجال سريع الحركة

لقد تطور فك تشفير الدماغ من تقديرات تقريبية ضبابية بالكاد يمكن التعرف عليها إلى عمليات إعادة بناء متقنة من الناحية الهيكلية في أقل من عقد من الزمن، مدفوعًا بماسحات ضوئية أفضل ومجموعات بيانات مشتركة أكبر ونماذج توليدية يمكنها ملء تفاصيل واقعية من الإشارات الخشنة. إن مساهمة وايزمان - باستخدام حلقة التشفير وفك التشفير ثنائية الاتجاه لكسر عنق الزجاجة في البيانات - هي نوع من البصيرة الهندسية التي تميل إلى الانتشار بسرعة، لأنها لا تعتمد على أجهزة جديدة. نتوقع من المعامل الأخرى أن تكرر مخطط التدريب، ونتوقع أن ينتقل السؤال حول من يتحكم في البيانات العصبية ويوافق عليها من هوامش سياسة الذكاء الاصطناعي نحو مركزها.

---

ابق على اطلاع بأخبار الذكاء الاصطناعي

آخر أخبار وتحليلات وإنجازات الذكاء الاصطناعي — في مكان واحد.

اقرأ المزيد من أخبار الذكاء الاصطناعي →