ابتكار رقمي يحقق قفزة في تشخيص التوحد عبر الذكاء الاصطناعي والواقع الافتراضي

في تحول لافت بمجال تشخيص اضطراب طيف التوحد أعلن فريق بحثي من جامعة البوليتكنيك في فالنسيا تطوير نظام جديد يجمع بين تقنيتي الذكاء الاصطناعي والواقع الافتراضي لرصد مؤشرات التوحد عند الأطفال بدقة تتجاوز 85 بالمئة وهذا التطوير يمثل تقدما مقارنة بالطرق التقليدية التي تعتمد على ملاحظة سلوك الطفل من قبل مختصين أو من خلال استبيانات يجيب عنها الأهل وهو ما قد يحمل احتمالات للخطأ أو التحيز.

هذا النظام يتيح محاكاة تفاعلات الحياة الواقعية داخل بيئة افتراضية مع مراقبة سلوك الطفل من خلال كاميرات وشاشات متوفرة تجاريا ويقوم النموذج بتحليل تحركات الطفل وتفاعلاته البصرية مع البيئة المقدمة ويستخرج منها مؤشرات سلوكية دقيقة ترتبط بالتوحد مستفيدا من تقنيات التعلم العميق ومعالجة البيانات الحركية.

تشخيص حركي

يسمى النظام 3DCNN ResNet وهو يعتمد على تحليل الأنماط الحركية للطفل ضمن بيئة تفاعلية افتراضية لاختبار سلوكه الاجتماعي والحركي ويقول الباحثون إن هذه الطريقة تسمح بتسجيل تفاعلات طبيعية أكثر مقارنة مع طرق التشخيص التقليدية ويؤكد Alberto Altozano أحد مطوري النظام أن المقارنة بين تقنيات الذكاء الاصطناعي التقليدية والنموذج الجديد أظهرت تفوق الأخير من حيث عدد المؤشرات التي يمكن رصدها ودقة التنبؤ بالنتائج النهائية.

وقد تم اختبار فعالية النظام في بيئة تجريبية غامرة بحيث يظهر الطفل على شاشة كبيرة ويؤدي مجموعة من المهام أثناء رصده بكاميرات دقيقة ويتكامل عمل هذه الكاميرات مع خوارزميات تحليل الحركة لتوليد استنتاج فوري حول احتمالية إصابة الطفل باضطراب التوحد دون الحاجة لتدخل يدوي.

بيئة تفاعلية

النظام لا يحتاج إلى تجهيزات باهظة بل يمكن تشغيله باستخدام كاميرات وشاشات متوفرة تجاريا مما يجعل تكلفته منخفضة مقارنة بالاختبارات التقليدية المعتمدة حاليا ويقول Mariano Alcañiz مدير معهد Human-Tech إن بيئة الواقع الافتراضي تتيح فرصا أكبر لدراسة ردود الفعل الواقعية لدى الأطفال وتفسيرها بشكل أفضل من أجل الوصول إلى فهم أدق لأعراض التوحد.

الفريق البحثي أشار إلى أن النظام يركز على المؤشرات البيولوجية المرتبطة بالحركة وتوجيه النظر والتفاعل مع المثيرات وهو ما يساعد على تجاوز القيود المرتبطة بأساليب الملاحظة التقليدية التي قد تخضع لتأويلات بشرية متفاوتة ويضيف Alcañiz أن هذا التطوير سيسهل مستقبلا تعميم أداة التشخيص في المراكز المتخصصة بما يعزز فرص الكشف المبكر عن التوحد لدى الأطفال في المراحل العمرية الأولى.

تعاون طويل الأمد

يمثل هذا الابتكار نتيجة تعاون بحثي امتد على مدى ثماني سنوات بين معهد Human-Tech ومركز Red Cenit الإسباني المتخصص في تنمية القدرات الإدراكية للأطفال ويأمل الفريق أن يتم استخدام النظام لاحقا لدراسة أنماط حركية متعددة تظهر عند الأطفال المصابين بطيف التوحد مثل أسلوب المشي أو التحدث أو التفاعل الحسي.

ويقول الباحثون إن النظام يمكن تدريبه مجددا لتقييم الأطفال في مهام مختلفة وفق خصائص سلوكية متنوعة مما يعزز من إمكانياته التنبؤية ويساهم في توسيع نطاق الاستخدامات السريرية والتربوية للتقنية في المستقبل ويمهد هذا التوجه لاستخدام الواقع الافتراضي كأداة طبية تعليمية فعالة يمكن دمجها في المدارس أو العيادات المتخصصة لمراقبة تطور الطفل واحتياجاته.

البحث الذي نشرته مجلة Expert Systems with Applications يفتح الباب أمام موجة جديدة من تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الطب النفسي وسيساعد هذا النظام الأسر والمراكز الطبية على اكتشاف الحالة مبكرا قبل تطورها مما يمنح الأطفال فرصا أفضل في التأهيل والتعليم السلوكي.