الذكاء الاصطناعي و تأثيره على الدماغ والجهاز العصبي

يُعرف الإجهاد

 عمومًا بأنه حالة يشعر فيها الفرد بالضيق ويسعى لتلبية المتطلبات الاجتماعية والنفسية. قد تنشأ هذه المتطلبات نتيجة لتغيرات في الظروف المالية، أو العلاقات، أو العمل، أو غيرها من الظروف المشابهة التي يشعر فيها الفرد بالضغط. يُعد الإجهاد ثاني أكثر الأسباب شيوعًا للمشاكل الطبية المرتبطة بالعمل في أوروبا (ألبردي، أزتيريا، وباساراب، 2016)، 

بعد مشاكل الجهاز العضلي الهيكلي التي قد ترتبط في بعض الحالات بالإجهاد (ألبردي وآخرون، 2016، كوليجان وهيغينز، 2006). يعاني 89% من الهنود و86% من سكان العالم من الإجهاد، لكن معظمهم يترددون في استشارة الطبيب. يُحفز الإجهاد استجابة طبيعية عند مواجهة تحدٍ أو خطر كبير، مما يؤدي إلى إفراز هرمونات من الجسم كرد فعل. ليس الإجهاد دائمًا حالة خطيرة أو سلبية، بل قد يكون إيجابيًا ("إجهادًا مُحفزًا")، يدفعنا إلى الاستعداد والحذر من المخاطر، مما يُحسّن أداءنا في العمل. مع ذلك،

 قد يُشكل التعرض المنتظم للضغط النفسي خطرًا على الحياة في بعض الحالات (رانابير وريتو، 2011). يتحول الضغط النفسي إلى حالة سلبية ("ضيق") عندما يواجه المرء مصاعب متواصلة دون راحة أو مساعدة (سيلي، 1956). في مثل هذه الحالات، يُصاب الفرد بالإرهاق، وقد يؤثر الضغط النفسي أو المشاعر المرتبطة به على نمط حياته (شارما وباتاتشاريا، 2021؛ شارما، تشابرا، تشوهان، ساراسوات، وسونكاريا، 2021). يزيد هذا من احتمالية اضطراب توازن الجسم الداخلي، مما يؤدي إلى ظهور أعراض جسدية مثل اضطراب المعدة، والصداع، وآلام الصدر، وارتفاع ضغط الدم، ومشاكل النوم، والضعف الجنسي، والفشل التنفسي، والسكتة الدماغية،

 والنوبة القلبية، والاكتئاب (دومان، 2014؛ إسبينوزا-غارسيا وآخرون، 2017). لذا، يمكن لتقنيات الكشف الآلي عن الإجهاد أن تُسهم في تحسين حياة الإنسان، كما أنها تُفيد في تطبيقات مثل أنظمة التوصيات وواجهات الدماغ والحاسوب (Gaur, McCreadie, Pachori, Wang, and Prasad, 2019; Gaur et al., 2015; Gaur et al., 2018; Gaur, Pachori, Wang, and Prasad, 2019).

تقليديًا، تُستخدم أساليب ذاتية كالمقابلات والاستبيانات لتقييم الإجهاد (Sharma & Gedeon, 2012). من جهة أخرى، تُستخدم التغيرات الجسدية والفسيولوجية المرتبطة بالإجهاد كمؤشر موضوعي أو مؤشر مُنبئ به. على سبيل المثال، يُسبب الإجهاد الجسدي تغيرات في معدل الرمش، وتعبيرات الوجه، وتوسع حدقة العين (Deschênes et al., 2015; Gowrisankaran et al., 2012; Subhani et al., 2017). وينعكس رد الفعل الفسيولوجي للإجهاد أولًا على الجهاز العصبي اللاإرادي. قد يختل التوازن بين الجهازين العصبيين السمبثاوي والباراسمبثاوي نتيجة التعرض لأحداث مُجهدة. فيُفرط نشاط الجهاز السمبثاوي، بينما يُثبط نشاط الجهاز الباراسمبثاوي.

 يُسبب هذا الخلل تغيرات فسيولوجية، ويمكن رصدها عند تسجيل الإشارات الحيوية للجسم.

إلى جانب تأثيره على الدماغ والجهاز العصبي، يُمكن أن يُحدث الإجهاد تغيرات في تقلب معدل ضربات القلب، والتنفس، وضغط الدم، وموصلية الجلد (He et al., 2019, Healey and Picard, 2005, Paiva et al., 2016, Wielgosz et al., 2016). وقد اقترح الباحثون تقنيات متنوعة للكشف عن الإجهاد باستخدام إشارات حيوية مثل: تخطيط كهربية القلب (ECG)، والاستجابة الجلدية الجلفانية (GSR)، وتخطيط كهربية الدماغ (EEG).

يُعدّ الإجهاد مشكلةً مُقلقةً في عالمنا التنافسي، وله تأثيرٌ بالغٌ على الصحة البدنية والنفسية. وقد تنشأ مشاكل صحية خطيرة نتيجة التعرض المطوّل للإجهاد. لذا، يُمكن أن يكون الكشف عنه في الوقت المناسب مفيدًا في إدارة فترات الإجهاد. في هذا السياق، تمّ استكشاف تقنيات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) على نطاق واسع، نظرًا لتأثير الإجهاد الشديد على وظائف الدماغ وبنيته. تحتاج هذه الطرق غير الجراحية للكشف عن الإجهاد إلى تحسين من حيث دقة التنبؤ وموثوقيته. في هذا العمل، تمّ تقديم نهج جديد للكشف عن الإجهاد باستخدام مدة قصيرة لإشارة تخطيط كهربية الدماغ. تمّ استخراج خصائص قائمة على الإنتروبيا من إشارة تخطيط كهربية الدماغ التي تمّ تحليلها باستخدام تحويل المويجات الثابتة. استُخدمت الخصائص المُختارة للتصنيف باستخدام خوارزميات مختلفة للتعلم الآلي الخاضع للإشراف. علاوةً على ذلك، تمّ تطبيق مناهج مُستوحاة من التطور لتحسين معلمات آلات المتجهات الداعمة (SVM) وإجراء ترجيح الخصائص في آنٍ واحد. حقّقت آلات المتجهات الداعمة المُحسّنة باستخدام خوارزمية تحسين الحيتان دقةً بلغت 97.2559%. يُظهر الكشف الدقيق باستخدام مدة قصيرة لإشارة تخطيط كهربية الدماغ إمكانات هذه التقنية للكشف عن الإجهاد في الوقت المناسب وبشكل موثوق.

تُطلق العقدة الجيبية الأذينية (SAN)، الموجودة في جدار الأذين الأيمن، نبضات كهربائية، يتحكم بها الجهاز العصبي المركزي والذاتي. ينعكس رد الفعل الفسيولوجي للإجهاد في البداية على الجهاز العصبي اللاإرادي. وقد يختل التوازن بين فرعي الجهاز العصبي السمبثاوي والباراسمبثاوي نتيجة التعرض لأحداث الإجهاد (ريجولا وآخرون، 2014). ويُصبح الفرع السمبثاوي مفرط النشاط.