آیا رمزگشایی امواج مغزی ممکن است؟

در سال ۲۰۱۷ Mark Chevillet مدیرعامل بخش پژوهش شرکت Facebook آغاز پژوهشی دو ساله را اعلام کرد. این پژوهش با هدف بررسی امکان ساخت دستگاهی برای خواندن ذهن بود. دورنمای مرحله‌ی نخست ساخت دستگاهی بود که به صورت غیرتهاجمی توانایی خواندن ۱۰۰ لغت در دقیقه را با بررسی امواج مغزی مغز داشته باشد. اینک پس از گذشت دو سال وی اعلام کرد که ساخت چنین دستگاهی ممکن است. با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

خواندن امواج مغزی

چرا به ساخت دستگاهی برای خواندن امواج مغزی علاقمندیم؟

آزمایشگاه بستر هدایتگر مغز در این شرکت Reality Labs نامیده می‌شود. Mark Chevillet قصد دارد این طرح را ادامه دهد. هدف نهایی ساخت یک سرپوش واقعیت مجازی است که بدون گفتار و به کمک امواج مغزی هدایت شود. طبق گزارشی که در  Nature Communications منتشر شده است گروهی از دانشگاه California, San Francisc با پشتیبانی مالی شرکت Faebook توانستند یک رابط مغز-رایانه ارائه دهند که قادر است گفتار و شنیدار را رمزگشایی کند. این کار در لحظه و همزمان با صحبت کردن فرد و یا شنیدن صدای دیگران انجام می‌شود.

این دستگاه برای ساخت ایمپلنت‌های مغزی مخصوص بیمارانی که سکته‌ی مغزی را پشت سر گذاشته‌اند مهم است. به ویژه بیمارانی که توانایی گفتار را به دلیل سکته، جراحت ستون فقرات  و علل دیگر از دست داده‌اند از این دستگاه سود خواهند برد.

شرکت Facebook به ساخت عینک واقعیت مجازی بیش از یک دستگاه پزشکی علاقمند است. مقاله‌ی ذکر شده با سرپرستی Edward Chang، جراح اعصاب UCSF نوشته شده است. به عقیده‌ی وی این پژوهش نشان می‌دهد که می‌توان با تحلیل امواج مغز، و یا فعالیت نورون‌های عصبی، یک مکالمه‌ی فرض شده در مغز را رمزگشایی کرد. نتایج این پژوهش پوشیدنی مناسب برای این کار را نشان می‌دهد.

 

ثبت امواج مغزی و رمزگشایی آن

در ماه آوریل گروهی Chang از نتایج یک طرح جدید رونمایی کردند. این طرح با هدف بهبود کارکرد تشخیص گفتار از امواج مغزی کلید خورد. این گروه اینک قادر است امواج قسمت‌های مختلف مغز را رمزگشایی کند. به طور خاص در این طرح امواج دو قسمت متفاوت از مغز شناسایی می‌شد. برای ساخت این دستگاه گروه از بیماران مبتلا به صرع که ایمپلنتی برای کنترل حمله در مغز خود داشتند، کمک گرفتند. در حالیکه بیماران به صدایی ضبط شده گوش می‌دادند، گروه سیگنال‌های عصبی مغز را ثبت می‌کرد.

داده‌های مغز برای آموزش یک الگوریتم یادگیری ماشین به کارگرفته شدند. سپس از شرکت کنندگان خواسته شد مجددا به سوالات پخش شده پاسخ گویند. الگوریتم‌های به کارگرفته شده ابتدا باید تشخیص می‌داد که فرد در حال گوش کردن به یک صدا یا سخن گفتن است. پس از آن تشخیص مکالمات و رمزگشایی آن انجام می‌شد.

آشنایی با چگونگی رمزگشایی سیگنال های مغز

به صورت معمول رمزگشایی مغز با حدس زدن صدای آن‌چه فرد به آن می‌اندیشد کار می‌کنند. به همین دلیل در صورتیکه فرد به کلماتی با صدای مشابه، مانند synthesizer و fertilizer، بیندیشد ابهام ایجاد می‌شود. سامانه‌ی جدید UCSF می‌تواند این لغات را از یکدیگر تمیز دهد. نخست الگوریتم آن‌چه که در پاسخ یک سوال شنیده می‌شود را پیش‌بینی می‌کند.

با افزودن این الگوها ماشین با عملکرد بهتری می‌تواند صداهای شنیده شده و سخنان فرد را رمزگشایی نماید. دقت شنیداری در این الگوریتم تا ۷۶ درصد و گفتار تا ۶۱ درصد رسیده است. این دقت محدود به سوالات از پیش طراحی شده‌ی آزمایش بوده است. گروه امیدوار است که دامنه‌ی لغات ماشین در آینده بهبود یابد.

رمزگشایی امواج مغز

آینده ی رمزگشایی امواج مغزی

در حال حاضر شرکت Facebook برای تجاری سازی طرحی بر پایه‌ی این سامانه برنامه‌ای ندارد. به عقیده‌ی Mark Chevillet این فناوری هنوز در ابتدای راه است. اما گروه Chang برای تبدیل این فناوری به یک دستگاه کارآمد کمی عجول‌تر هستند. این گروه یک سال صرف توسعه‌ی فناوری با کمک بیماری خواهد کرد که توانایی صحبت ندارد. دستگاه باید بتواند تفکرات وی را در غالب نوشتار روی یک صفحه‌ی نمایش بنویسد. داده‌های این آزمایش توسط UCSF جمع‌آوری شده و روی رایانه‌های دانشگاه محفوظ خواهد بود. اما کلیه‌ی اطلاعات مربوط به پژوهش‌های انجام شده با همکاری Facebook‌منتشر شده و در دسترس همگان خواهد بود.


بیشتر بخوانیم:
بهبود پروتزهای کنترل شونده با امواج مغزی پس از ارتقای حسگر امواج

بستر نرم افزاری بازخورد لمسی و واقعیت مجازی Fundamental Surgery

واقعیت افزوده در معماری و طراحی


منبع: spectrum.ieee

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *