کاشت تراشه مغزی جدید و تبدیل افکار به گفتار

علم در تلاش است تا استعدادهای ذهنی و طبیعی که در اغلب اوقات از دست می‌دهیم را بازگرداند.  طبق پژوهشی که اخیرا در مجله The New England Journal of Medicine منتشر شده است، فردی بدون قدرت تکلم و قدرت بدنی، به کمک یک تراشه کاشته شده داخل مغزش که سیگنال‌های مغزی را از طریق یک دستگاه صوتی رمزگشایی می‌کند، می‌تواند کلمات و جملات را تنها با فکر کردن به آنها از طریق رایانه ایجاد کند. در ادامه متن حاضر از مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی اطلاعات پیرامون این آزمایش علمی را بیان خواهیم کرد.

سرعت ۱۵ لغت در دقیقه برای بیان کلمات

نکته مهم در مورد این روش این است که، فرد معلول را قادر می‌سازد به طرز محسوسی تعداد کلماتی که در یک دقیقه به کار می‌برد را افزایش دهد. در زمان نوشتن این مقاله، دایره لغات فرد معلول ۵۰ لغت است و می‌تواند این کلمات را با سرعت ۱۵ لغت در دقیقه بیان کند که آهسته‌تر از میزان مرسوم است.

Edward Chang از دانشگاه کالیفرنیا در یک گزارش NPR گفت:« این نشان دهنده ی امکان پذیر بودن این روش است. من فکر می‌کنم مجرای بزرگی برای بهبود این روش وجود دارد.»

استادیار Chethan Pandarinath از گروه مهندسی پزشکی دانشگاه Emory می‌گوید: «پژوهشگران حدس می‌زنند این دستگاه  (که از بخشی از مغز استفاده می‌کند که وظیفه تکلم را برعهده دارد) در مقایسه با دستگاه های فعلی، طبیعی‌تر، امیدوار کننده و بدون دردسر است. دستگاه‌های مدرن به فرد معلول کمک می‌کنند تا با حرکت دادن چشم و سر و تلفظ کلمات با دیگران ارتباط برقرار کند. تعداد انگشت شماری از این دستگاه‌ها فرد را قادر می‌سازند تا مکان نما را تنها با افکار خود کنترل کنند.»

داوطلب این آزمایش بر اثر سکته توانایی تکلم نداشت

تیم Chang می‌خواستند راه حل بهتری برای بازگرداندن قابلیت‌های فرد معلولی را پیدا کنند که برای ناشناس ماندن هویتش، کد BRAVO1 را به او اختصاص داده بودند. این کد مخفف Brain-Computer Interface Restoration of Arm and Voice است که به نام همین پژوهش یعنی BRAVO اشاره دارد. BRAVO1 در اواخر ۳۰ سالگی اش یعنی ۱۵ سال پیش معلول شده و از آن زمان تا کنون قدرت تکلم خود را از دست داده است.

روش جدید BCI و دستیابی به سرعت تکلم ۵۰ کلمه در هر دقیقه

Chang گفت: «این سکته باعث شد که او از ناحیه دست و پاها و همچنین در ناحیه عضلات دستگاه صوتی فلج شود. اما با وجود این که توانایی طبیعی تکلم را از دست داده، ولی قستی از مغز که وظیفه گفتار را برعهده دارد کاملا سالم است.» گروه Chang برای حل این مسئله سیستمی را برای شناسایی سیگنال‌های مغزی مرتبط با اراده شخص برای گفتن کلمات متفاوت طراحی کردند. آزمایش‌های انجام شده با استفاده از این سیستم بر روی افرادی بوده است که توانایی‌های صوتی و حرکتی خود را حفظ کرده بودند. اما این بار باید نتایج عملکرد سیستم را بر روی BRAVO1 بررسی می‌کردند.

Chang در این گزارش گفت: «ما نمی‌دانستیم که آیا دستورات گفتاری در مغز این فرد بعد از ۱۵ سال هنوز کار می‌کنند یا نه و حتی در صورتی که بتوانیم آن سیگنالهای خفته مغز را برای گفتار احیا کنیم، آیا واقعاً می‌توانیم آنها را به کلمات قابل فهم ترجمه کنیم؟»

نتایج اتصال حسگرهای مغزی به رایانه

این تیم حسگرهایی را در سطح مغز آقای BRAVO1 قرار داد. سپس یک رایانه متصل به حسگر، الگوی فعالیت الکتریکی ایجاد شده هنگام تلاش برای گفتن ۵۰ کلمه مختلف را تحلیل کرد. تحلیل این الگو ماهها زمان برد.

پس از مدتی، BRAVO1 نحوه ایجاد کلمات بر روی صفحه رایانه را یاد گرفت. چالش بعدی برای تیم محققین ایجاد جملات بود. در ابتدا دقت سیستم کافی نبود. بنابراین آنها برنامه‌ای را بررسی کردند که محتوای کلمات مورد نظر فرد معلول را ارزیابی می‌کرد. Chang در این گزارش گفت: «برای مثال اگر یک کلمه به درستی رمز گشایی نشود، این تابع تصحیح خودکار می‌تواند آن را تصحیح کند. BRAVO1، به کمک رابط جدید مغز-رایانه بسیار پیشرفت کرده است. اما برای دستیابی به سرعت ۵۰ کلمه در دقیق به تحقیقات بیشتری نیاز است.»


نخستین نمایش موفق رمزگشایی مستقیم کلمات از افکار
پیش بینی میزان بهبودی پس از سکته مغزی با یادگیری ماشین
رباتیک پوشیدنی و رابط های مغز و رایانه موجب بهبود توانبخشی سکته مغزی میشوند


منبع: interestingengineering

«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 *