ارتباط برقرار کردن با بیمار فلج از طریق سیگنال‌های مغزی

به گزارش گرداب، این نخستین بار است که با استفاده از نوع جدیدی از فناوری که سیگنال های مغزی را به دستگاه صوتی متصل می کند، فردی که توانایی گفتاری خود را از دست داده، توانسته تا کلماتی بسازد که روی صفحه ی نمایش نشان داده می شود.

این روش توسط محققان UC سانفرانسیسکو توسعه یافته و روش خوبی برای ارتباط برقرار کردن با افرادی است که توانایی گفتاری خود را از دست داده اند. تاکنون، فناوری نوروپروتز به افراد ناتوان کمک کرده بود تا با سرعت کم و حرف به حرف، کلمات را تایپ کنند. هم چنین بخشی از مغز را که مربوط به بازو یا دست فرد می شد، کنترل می کرد که لزوماً به سیستم مورد نظر مربوط نمی شود.

با این وجود، سیستم USCF از ابزاری استفاده می کند که مستقیماً به بخشی از مغز که مربوط به گفتار می-شود، متصل می گردد. به این ترتیب، می توان الگو‌های مغزی که معمولاً برای گفتن یک کلمه استفاده می شوند را فعال کند و در نتیجه سیستم می تواند کل کلمه را به جای حروف جداگانه، روی صفحه ی نمایش نشان دهد. برای آزمایش این روش، بیمارانی با توانایی گفتار طبیعی داوطلب شدند تا فعالیت های مربوط به گفتار آنها، ضبط و تحلیل شوند. سپس محققان با استفاده از مدل های آماری زبان برای بهبود دقت، توانستند تا این الگو‌ها را تجزیه و تحلیل کرده و روش های جدیدی را برای رمزگشایی همزمان کلمات پیدا کنند.

با این حال، تیم تحقیقاتی مطمئن نبودند که سیگنال های مغزی که کنترل کننده ی دستگاه صوتی هستند در افراد ناتوان به مدت چندسال، هنوز سالم باقی مانده باشد. به همین منظور، یک شرکت کننده ی ناشناس (Bravo۱) با محققان همکاری کرد تا یک واژگان ۵۰ کلمه ای که تیم تحقیقاتی می توانستند با استفاده از الگوریتم های پیشرفته ی کامپیوتری رمزگشایی کنند، ایجاد کند. این واژگان شامل کلماتی مانند آب، خانواده و خوب بود، کلماتی که فرد بیمار می توانست در زندگی روزمره از آن‌ها استفاده کند. تیم تحقیقاتی هم چنین از قابلیت تصحیح خودکار، مشابه آن چه که در اپلیکیشن های تشخیص گفتار یافت می شود، استفاده کرده است.

برای آزمایش سیستم، محققان از Bravo۱ خواستند تا به سوالاتی مانند امروز حالت چطور است؟ و آیا برایتان آب بیاوریم؟ پاسخ دهد. سپس جواب های بیمار مانند من خیلی خوب هستم و نه، من تشنه نیستم روی صفحه ی نمایش ظاهر شد. سیستم می توانست گفتار را با حداکثر ۱۸ کلمه در دقیقه و با دقت ۹۳ درصدی، و با متوسط دقت ۷۵ درصدی رمزگشایی کند. این نتیجه شاید با ۲۰۰ کلمه در دقیقه ای که در گفتار عادی استفاده می شود، قابل مقایسه نباشد، اما نسبت به سیستم های پروتز عصبی قبلی بسیار بهتر است.

پزشک، رئیس بخش جراحی مغز و اعصاب در UCSF و نویسنده ارشد این گزارش، ادوارد چانگ (Edward Chang)، گفت: «به نظر ما، این اولین آزمایش موفق در رمزگشایی مستقیم کلمات از فعالیت-های مغزی فردی ناتوان که نمی تواند صحبت کند، است. این نشان دهنده ی آینده ای روشن برای بازگرداندن توانایی ارتباطات با استفاده از ابزار ماشینی است.» تیم تحقیقاتی نیز اظهار داشتند که این آزمایش، نوع جدیدی از بهره برداری از پروتز عصبی گفتاری را اثبات می کند. در مرحله ی بعدی، آن‌ها قصد دارند تا این آزمایش را با شرکت کنندگان بیش‌تری انجام داده و تعداد کلمات موجود در واژگان و سرعت رمزگشایی را افزایش دهند.