تبدیل افکار به گفتار با یک ایمپلنت مغزی جدید

با یک ایمپلنت مغزی جدید که افکار را با دقت ۸۴ درصدی به گفتار تبدیل می‌کند، امید است که افرادی که به دلیل مشکلات عصبی قادر به صحبت کردن نیستند، دوباره بتوانند به لطف این فناوری با دیگران ارتباط برقرار کنند.

به گزارش تابناک، گروهی از دانشمندان علوم اعصاب، جراحان مغز و اعصاب و مهندسان دانشگاه «دوک» یک ایمپلنت مغزی اختراع کرده‌اند که می‌تواند افکار را به گفتار تبدیل کند. امید این است که افرادی که به دلیل شرایط عصبی قادر به صحبت کردن نیستند، روزی دوباره بتوانند به لطف این فناوری مدرن ارتباط برقرار کنند.

کمک به افراد مبتلا به اختلالات حرکتی

گرگوری کوگان، دکترای نورولوژی دانشکده پزشکی دانشگاه دوک و یکی از پژوهشگران ارشد دخیل در این پروژه می‌گوید: بیماران زیادی هستند که از اختلالات حرکتی ناتوان‌کننده مانند ALS (اسکلروز جانبی آمیوتروفیک) یا سندرم قفل شدگی رنج می‌برند که می‌تواند توانایی صحبت کردن آن‌ها را مختل کند. اما ابزار‌های فعلی موجود برای برقراری ارتباط عموماً بسیار کند و دست و پا گیر هستند.

این دستگاه متشکل از یک قطعه پلاستیکی انعطاف‌پذیر به اندازه یک تمبر پستی است که با ۲۵۶ حسگر مغزی کوچک بسته‌بندی شده است.

پژوهشگران آن را روی چهار بیمار آزمایش کرده‌اند. آن‌ها برای انجام این کار مجبور شدند این دستگاه را به طور موقت در بیماران تحت عمل جراحی مغز برای درمان بیماری پارکینسون یا برداشتن تومور کاشت کنند. این عمل چالش برانگیز بود، زیرا باید در یک بازه زمانی بسیار کوتاه انجام می‌شد تا در عملیات پزشکی تداخلی ایجاد نشود.

کوگان می‌گوید: من آن را با سرویس سریع خودرو‌های مسابقات فرمول ۱ مقایسه می‌کنم. ما نمی‌خواهیم زمان را در روند عملیات از دست بدهیم، بنابراین باید ظرف ۱۵ دقیقه کار را تمام می‌کردیم؛ بنابراین به محض اینکه جراح و تیم پزشکی گفتند شروع کنید، ما با عجله وارد عمل شدیم و کار را انجام دادیم.

برای انجام این کار، از بیماران خواسته شد تا صدا‌های خاصی را تکرار کنند، آن هم در حالی که دستگاه حدود ۱۰۰ عضله را که لب‌ها، زبان، فک و حنجره را حرکت می‌دهند، هماهنگ می‌کند. همچنین فعالیت قشر حرکتی گفتار هر بیمار ثبت شد که پژوهشگران قصد داشتند از آن در یک سیستم هوش مصنوعی استفاده کنند که به بیماران اجازه می‌دهد صدا‌ها را به صورت گفتار دربیاورند.

تبدیل افکار به گفتار با یک ایمپلنت مغزی جدید

تا ۸۴ درصد دقت

پژوهشگران برای آزمایش اینکه چگونه الگوریتم یادگیری ماشینی آن‌ها می‌تواند صدا‌هایی را که فقط از ضبط فعالیت مغز ایجاد می‌شود، شناسایی کند، داده‌های عصبی و گفتاری به دست آمده از اتاق عمل را به آن تغذیه کردند و مشخص شد که صدا‌ها با دقت متوسط ۴۰ درصد رمزگشایی شده‌اند و برخی موارد تا ۸۴ درصد دقت دارند.

همین نوع دستگاه‌های ضبط در حال حاضر توسط پژوهشگران بدون هیچ کابلی ساخته می‌شوند تا به افراد اجازه دهند در حین استفاده از آن‌ها راه بروند و به پریز برق وابسته نباشند. این نوآوری‌ها پتانسیل ارتقای دانش ما در مورد مغز و افزایش چشمگیر کیفیت زندگی افرادی را دارند که از انواع اختلالات عصبی رنج می‌برند که قدرت سخن گفتن آن‌ها را از بین می‌برد.

با این حال، از آنجایی که ایمپلنت‌های مغزی پتانسیل تأثیرگذاری بر عملکرد مغز را دارند، مسائل اخلاقی، حریم خصوصی و ایمنی نیز به میان می‌آیند. به منظور تضمین ایمن و مؤثر بودن این ابزار‌ها و همچنین در نظر گرفتن ملاحظات اخلاقی هنگام استفاده از آنها، پژوهشگران و متخصصان پزشکی سخت کار می‌کنند و دائماً تنظیمات و بهبود‌های جدیدی را در دستگاه‌های خود انجام می‌دهند.

این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.