برنامج يترجم نشاط الدماغ إلى لغة مكتوبة
تاريخ النشر: 3rd, March 2025 GMT
طوّر باحثون من جامعة ييل وكلية دارتموث وجامعة كامبريدج برنامجاً لقراءة الأفكار يسمّى “مايند إل إل إم” MindLLM، وهو نموذج فك تشفير نشاط الدماغ إلى لغة طبيعية، من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وتحويل الإشارات إلى نص.
ومن خلال دمج آلية الانتباه المستندة إلى علم الأعصاب مع نموذج اللغة الكبير (LLM)، يتفوق النموذج على الأساليب الحالية، مع تحسن بنسبة 12.
وبحسب “مديكال إكسبريس”، لفك تشفير نشاط الدماغ إلى لغة طبيعية آثار كبيرة على تطبيقات علم الأعصاب، وواجهة الدماغ والحاسوب.
وقد واجهت المحاولات السابقة تحديات في الأداء التنبئي، وتنوع المهام المحدود، والتعميم الضعيف عبر الموضوعات.
وغالباً ما تتطلب الأساليب الحالية معلمات خاصة بالموضوع، ما يحد من قدرتها على التعميم عبر الأفراد.
تصميم البرنامجويتكون تصميم برنامج MindLLM من مشفر التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، ونموذج لغوي كبير.
ويقسم البرنامج عمليات مسح التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الدماغ إلى وحدات ثلاثية الأبعاد صغيرة تسمى فوكسلات (مثل البكسلات ثلاثية الأبعاد).
ويمتلك الأشخاص المختلفون هياكل دماغية مختلفة لا تتطابق أبداً عند محاذاتها مع أطلس الدماغ الموحد.
ونظراً لأن عدد وترتيب وحدات فوكسلات النشطة يمكن أن يختلف (من 12682 إلى 17907 عبر الأفراد في الدراسة)، فإن أبعاد الإدخال المختلفة مطلوبة لكل موضوع.
ولأن وظائف المخ تظل متسقة بين الأفراد، حتى لو كانت توزيعات الفوكسل مختلفة، فإن رسم الخرائط النشاطية المستندة إلى علم الأعصاب داخل مشفر التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (باستخدام آلية انتباه معدلة) يسمح للنظام باستيعاب أشكال الإدخال المتنوعة هذه عبر الأفراد.
ومن خلال فصل المعلومات الوظيفية للفوكسل عن قيمة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الخام، يستفيد النموذج من المعرفة السابقة من أبحاث علم الأعصاب، ما يحسن الاتساق بين الأفراد.
ويتكيف برنامج MindLLM بشكل أفضل مع الموضوعات الجديدة، ويحسن الأداء بنسبة 16.4% مقارنة بالنماذج السابقة التي لا تعتمد على موضوع محدد.
كما أنه أكثر قدرة على التكيف مع المهام الجديدة بنسبة 25%، ما يسمح له بالتعامل مع تحديات مختلفة بشكل فعال.
المصدر: جريدة الحقيقة
كلمات دلالية: علم الأعصاب الدماغ إلى
إقرأ أيضاً:
صحة الأمعاء تؤثر على سلوك الأطفال المصابين بالتوحد
كشفت دراسة أن الاختلال في توازن بكتيريا الأمعاء يؤدي إلى اضطراب في تصنيع النواقل العصبية، مما ينعكس على سلوك الأطفال المصابين باضطراب طيف التوحد.
وأجرى الدراسة باحثون من جامعة كاليفورنيا الجنوبية في الولايات المتحدة، ونشرت على موقع نيتشر كوميونيكيشنز (Nature Communications) في 14 أبريل/ نيسان الجاري، وكتب عنها موقع يوريك أليرت.
وأوضحت الدراسة كيف يمكن أن يؤدي الاضطراب في توازن بكتيريا الأمعاء إلى خلل في النواتج الأيضية في الجهاز الهضمي. وهذا الخلل يؤثر على إنتاج النواقل العصبية وبالتحديد السيروتونين، مما ينعكس على سلوك الأطفال المصابين بالتوحد.
التوحد ومشكلات الجهاز الهضميوقالت الدكتورة ليزا عزيز زاده الباحثة المشاركة في الدراسة وأستاذة في معهد الدماغ والإبداع في جامعة كاليفورنيا الجنوبية: "نعلم أن الأطفال المصابين بالتوحد لديهم اختلافات في وظائف الدماغ، فبعض أجزاء أدمغتهم إما أقل نشاطا أو أكثر نشاطا مقارنة بالأطفال ذوي النمو الطبيعي. كما نعلم أنهم غالبا ما يعانون من مشاكل في الجهاز الهضمي، مثل الإمساك وآلام المعدة وغيرها من مشاكل الهضم. بالإضافة إلى ذلك، يرتبط التوحد بأعراض مختلفة، بما في ذلك السلوكيات المتكررة والصعوبات الاجتماعية".
وقام الباحثون في هذه الدراسة بجمع البيانات السلوكية وصور الدماغ من 43 طفلا مصابا بالتوحد و41 طفلا سليما وقارنوا بينهم. بالإضافة إلى جمع عينات براز من المشاركين لتحليل النواتج الأيضية (المستقلبات) التي أنتجتها بكتيريا الأمعاء.
إعلانقالت الدكتورة ليزا، أن الدراسات السابقة بينت وجود اختلاف في البيئة البكتيرية في الأمعاء ووجود فرق في شكل الدماغ عند مرضى التوحد، إلا أن هذه الدراسة جاءت لربط العلاقة بينهما.
سلوك الأطفال والسيروتونينربط الباحثون هذه المستقلبات باختلافات الدماغ الملحوظة لدى الأطفال المصابين بالتوحد وخصائصهم السلوكية. وركزوا على مسار الذي يتحلل من خلاله التربتوفان إلى عدة مستقلبات، بما في ذلك السيروتونين. والتربتوفان حمض أميني موجود في العديد من الأطعمة.
ويعد السيروتونين أحد أهم النواقل العصبية في الجسم وهو مسؤول عن التفاعلات الاجتماعية، كمعالجة العواطف والتعلم وغيرها من الوظائف. ولأن الأمعاء من أهم الأعضاء التي تنتج السيروتونين، فإن أي تغيير في صحة الأمعاء قد ينعكس على إنتاجه.
الشروط الإضافية وراء الأزمة الكبرى بين الزمالك وزيزو